Sciences expérimentales et technologie

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1 Sciences expérimentales et technologie CE2 Guide d accompagnement Rédaction : Céline Médal Coordination : Daniel Passat Expert : Christian Loarer Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants-droits respectifs. Tous ces éléments font l objet d une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d un cours ou d une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. Cned-2011

2 CE2 SCIENCES EXPÉRIMENTALES ET TECHNOLOGIE FICHIER D ACCOMPAGNEMENT Auteur Céline MÉDAL Professeure des écoles, maître-ressources en sciences Coordonnateur Daniel PASSAT Inspecteur d académie, inspecteur pédagogique régional établlissements et vie scolaire Expert Christian LOARER Inspecteur général de l Éducation nationale

3 Ministère de l'éducation nationale Les cours du Cned sont strictement réservés à l usage privé de leurs destinataires et ne sont pas destinés à une utilisation collective. Les personnes qui s en serviraient pour d autres usages, qui en feraient une reproduction intégrale ou partielle, une traduction sans le consentement du Cned, s exposeraient à des poursuites judiciaires et aux sanctions pénales prévues par le Code de la propriété intellectuelle. Les reproductions par reprographie de livres et de périodiques protégés contenues dans cet ouvrage sont effectuées par le Cned avec l autorisation du Centre français d exploitation du droit de copie (20 rue des Grands Augustins, Paris). Cned Toulouse 5CA03GUPA0111

4 Fiche méthodologique 1 Une année de sciences et technologie en CE2 Au cours des séances de ce manuel, votre enfant va aborder des notions en sciences et en technologie. Ces apprentissages lui permettront d appréhender le monde dans lequel il vit, de mieux le comprendre et quelquefois de le modifier ou de modifier son comportement. Ainsi, en accédant à une meilleure compréhension du monde qui l entoure mais aussi de son corps, l enfant devient acteur de sa santé, il se sent responsable de son environnement et peut s impliquer en tant qu écocitoyen. Au cours de cet enseignement, votre enfant va également acquérir des méthodes qui sont propres à l enseignement scientifique comme la démarche d investigation. Il apprendra également à représenter ce qu il voit par des schémas. Pour ce faire, il lui sera demandé de tenir un cahier d expériences et d observations, de sciences, qui lui permettra de suivre sa propre évolution dans l acquisition de nouvelles connaissances. Nous souhaitons un excellent parcours scientifique à votre enfant, espérant avoir pu susciter chez lui de la curiosité sur les phénomènes physiques et sur le monde qui l entourent. Il pourra aborder le collège avec, nous l espérons, des connaissances, des capacités et des attitudes scientifiques développées... Les auteurs du cycle 3 1 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

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6 Fiche méthodologique 2 Des références Les textes officiels, le «socle commun de connaissances» listent ces apprentissages en trois domaines : les connaissances, les capacités de l élève et les attitudes. A. Connaissances Elles sont déclinées dans les domaines essentiels abordés dans les manuels. Les grandes lignes sont : le ciel et la Terre ; la matière (l eau, l air...) ; l énergie (besoins, économies...) ; l unité et la diversité du vivant ; le fonctionnement du vivant ; le fonctionnement du corps humain et la santé ; les êtres vivants dans leur environnement (adaptation, chaînes alimentaires, évolution...) ; les objets techniques. B. Capacités «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, être critique ; 3 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

7 Fiche méthodologique 2 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 ; exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques. C. Attitudes sens de l observation ; curiosité pour la découverte des causes des phénomènes naturels, imagination raisonnée, ouverture d esprit ; esprit critique... par rapport à des situations diverses ; intérêt pour les progrès scientifiques et techniques ; observation des règles élémentaires de sécurité dans l usage de l électricité ; responsabilité face à l environnement, au monde vivant, à la santé...» 4 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

8 Fiche méthodologique 3 La démarche d investigation Elle est préconisée dans les programmes 2008 et dans le socle commun de connaissances. À la fin du CM2, l élève devra «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». Faire des sciences, c est partir d une observation du réel ou d un questionnement apporté à l enfant. On l invite ensuite à faire le point sur ses représentations initiales (rubrique «Que sais-tu?»). Le tuteur cachera avec une feuille blanche le contenu du manuel et donc les solutions, à la rubrique «Que sais-tu?» et tout au long de la séance. Au travers d activités, on lui propose une investigation qui se décline de plusieurs manières différentes en fonction du thème abordé : l expérience est chaque fois que possible privilégiée : rubrique (expérimente) ; la lecture de documents : rubrique (documente-toi) ; la manipulation : rubrique (manipule) ; l enquête, la réponse à un questionnaire qui oriente son observation. L enfant est guidé dans son apprentissage : il remet en cause ses représentations initiales. La rubrique «Faisons le point» correspond à la synthèse des notions à retenir. Les exercices d entraînement permettent de réinvestir les notions nouvellement acquises et de les consolider (rubrique «Entraîne-toi»). Enfin, la rubrique «Pour aller plus loin» propose parfois d approfondir les notions. 5 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

9 Fiche méthodologique 23 Le dessin d observation / Le schéma d expériences Chaque fois que c est pertinent, on demande à l enfant de dessiner ce qu il voit. Un dessin d observation ou un schéma d expérience ou de manipulation doit respecter les contraintes suivantes : un dessin scientifique doit toujours être réalisé au crayon à papier (éviter les crayons de couleur) ; le dessin doit occuper au moins la moitié de la page ; il doit être précédé d un titre ; les flèches de la légende doivent être tracées à la règle, elles ne doivent pas se croiser ; l élève doit écrire lisiblement pour être lu. Il doit également respecter les proportions entre les différentes parties de l objet ou de l être vivant représenté. 6 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

10 Fiche méthodologique 4 Le cahier d expériences et d observations : traces écrites et leçons Les travaux de l enfant font l objet d écrits divers consignés dans un cahier d expériences et d observations. Il est l outil essentiel de l apprentissage des sciences en cycle 3. Il permet à l élève de faire le point sur ses connaissances, de garder la trace de ses investigations, puis de la leçon qu il devra retenir. Cet outil devra être organisé : la date du jour y figure ainsi que le titre de la leçon (ou question). Il comprendra également les rubriques «Que sais-tu?» où l enfant indique les réponses qu il pense être justes, «Expérimente»... et «Faisons le point» qui est la leçon à retenir. La leçon est un texte à trous à construire, à compléter et à recopier. Il est important que cela reste le cahier de l élève. Il pourra donc le compléter à son gré par des remarques, des images, des dessins... si possible légendés et datés. Lecture d un texte, d une image En sciences, de nombreux textes sont associés à des photographies, des illustrations, des schémas... Ces derniers jouent un rôle important. Ils aident à mieux comprendre le texte qui l accompagne. Cependant, la lecture des textes/images est un apprentissage. Il faut aider l élève à acquérir une méthode de lecture de ces documents. Ils peuvent lire par exemple une première fois le texte et les illustrations, puis lire les paragraphes en lien avec chaque illustration de façon à mieux comprendre l information explicitée dans le schéma correspondant. 7 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

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12 Fiche méthodologique 5 Les outils Pour l aider dans son apprentissage, l élève doit disposer d un certain nombre d outils : un dictionnaire (électronique ou papier) pour rechercher la définition des mots nouveaux, pour répondre à des questions ; un atlas si possible, il est parfois demandé de localiser telle ou telle région ; facultatif : des livres documentaires ; un ordinateur connecté à Internet*. Il s entrainera à dessiner, à observer puis à faire des croquis qu il mettra dans son cahier de sciences. Les recherches par ordinateur vont lui permettre de répondre à des questions (enquêtes) et d acquérir de l autonomie dans ses démarches d investigation. Les fichiers créés seront rangés dans des dossiers bien repérés. *en continu ou occasionnellement : les réponses ou enquêtes peuvent être reportées... Les instruments de mesure : généralement, ce sont des instruments qui doivent faire partie de l environnement de l élève : un outil de mesure de masses (type balance ménagère) ; des outils de mesure de longueurs (centimètre de couturière, mètre de maçons...), de capacité (verre doseur de cuisine), de température (thermomètres), de mesure du temps (montre avec trotteuse ou chronomètre). Attention : avant d utiliser un thermomètre, vérifier le maximum et le minimum admissibles par l appareil afin d éviter de l endommager. Les élèves devront également savoir s en servir (cf. méthode ci-dessous). Comment utiliser un thermomètre pour mesurer la température de l eau contenue dans un verre? Placer le réservoir du thermomètre dans le récipient. 1. Attendre que le liquide coloré s arrête de monter ou de descendre dans le tube. 2. Placer ses yeux face à la limite du liquide coloré. 3. Lire le nombre indiqué par la graduation. Écrire ce nombre en degrés ( C). 9 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

13 Fiche méthodologique 52 La sécurité Il est souvent demandé à l élève de manipuler. L utilisation d un cutter ne se fera que par l adulte accompagnateur. Pour le reste, les manipulations proposées sont sans danger. De la même façon, toutes les manipulations en électricité ne seront faites qu avec des piles et en présence de l adulte. Seules des observations pourront être prévues à propos d appareils branchés sur le secteur. Pour les appareils producteurs de chaleur, l accompagnateur surveillera le déroulement de l expérience proposée et empêchera toute brûlure. Les expériences citées utilisent du matériel de cuisine assez classique (réchaud, casserole, verres...). 10 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

14 Fiche méthodologique 6 Pour aider l enfant à utiliser son manuel Questions sur ce que tu sais ou crois savoir. Documents à observer et comprendre Expériences à réaliser avec l aide de l adulte. Résumé à compléter et à conserver dans ton cahier de sciences 11 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

15 Fiche méthodologique 62 La place des exercices Toutes les séances de travail se terminent par un ou plusieurs exercices. Ils permettent à l élève de réinvestir les notions acquises au cours de la leçon. C est pourquoi il est important que l élève s entraîne au fur et mesure de ses apprentissages. Au cours de ces exercices, il convient d encourager l élève à reprendre la leçon afin de rechercher les informations qu il a oubliées ou les notions non complètement acquises. Chaque séance est également accompagnée d un exercice interactif, à réaliser en fin de séance. Ils sont repérés sur le manuel par le logo Ces exercices reprennent les points essentiels de la leçon mais certains invitent l enfant à aller plus loin. Là encore, l élève peut s aider du fichier en cas de doute. Une touche permet également de visualiser la correction. Elle n est à utiliser que pour vérifier les réponses. En cas d erreur, l élève doit chercher à comprendre les bonnes réponses puis il est souhaitable qu il recommence l exercice autant de fois que nécessaire. 12 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

16 Fiche méthodologique 7 La place de l évaluation Évaluation formative : évaluer pendant l apprentissage Pendant les situations d apprentissage, l accompagnateur aura à valider les réponses de l élève. Il peut expliciter les consignes mais il devra inciter l élève à répondre seul aux exercices proposés. Au-delà des connaissances scientifiques, on va vérifier que l élève acquière de l autonomie dans ses raisonnements, qu il développe de la curiosité, qu il apprenne à observer scientifiquement, c est-à-dire en essayant d expliquer les phénomènes qui l entourent, à argumenter, à schématiser, à modéliser. La démarche d investigation proposée doit développer «la créativité, l esprit critique et l intérêt pour le progrès scientifique et technique». On peut fréquemment l interroger sur ce qu il sait, sur ce qui a déjà été abordé lorsqu il travaille dans une séquence. Les rubriques «Faisons le point» rappellent l essentiel de ce qui doit être retenu. Les exercices en ligne sont autocorrectifs et permettent à l élève de s entraîner et de vérifier ses connaissances. Évaluation sommative : évaluer après l apprentissage Durant l année, il est proposé quatre évaluations de bilan reprenant l essentiel des notions à acquérir. Ces évaluations seront envoyées régulièrement à l enseignant correcteur (calendrier fixé) qui les retournera avec ses commentaires et ses recommandations. 13 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

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18 Fiche méthodologique 8 Annexe - L organisation des activités sur l année Séquence 1 Séquence 2 Séquence 3 Séquence 4 La matière Séance 1 Quels sont les différents états de l eau? Séance 2 À quelle température la glace se forme-t-elle? Séance 3 À quelle température la glace fond-elle? Séance 4 Que se passe-t-il lorsqu on met une bouteille pleine d eau au congélateur? Séance 5 Comment faire sécher le plus vite possible? Séance 6 À quelle température l eau bout-elle? Le fonctionnement du vivant Séance 1 Que se passe-t-il après l accouplement d une jument et d un cheval? Séance 2 Que devient un chaton qui vient de naître? Séance 3 Que devient l œuf fécondé pondu par une poule? Séance 4 Que devient le poussin de la poule? Séance 5 Que deviennent les œufs pondus par une femelle papillon? Séance 6 Que devient un phasme qui vient d éclore? L unité et la diversité du vivant Séance 1 Quelles sont les différences morphologiques entre animaux d espèces différentes? Séance 2 Quelles sont les différences entre animaux de la même espèce? Séance 3 Quelles sont les différences morphologiques entre les hommes? Séance 4 La biodiversité en danger Les êtres vivants dans leur environnement Séance 1 Que mangent les animaux qui vivent dans un étang? Séance 2 Que mangent les animaux s abritant dans les murs? Séance 3 Chaînes et réseaux alimentaires (1) Séance 4 Chaînes et réseaux alimentaires (2) Séance 5 Comment l homme agit-il sur la diversité du vivant? Séance 6 Que faut-il à une plante pour qu elle grandisse? 15 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

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20 Fiche méthodologique 8 Annexe - L organisation des activités sur l année Séquence 9 Séquence 10 Lumières et ombres, le ciel et la Terre Séance 1 La boussole et les points cardinaux Séance 2 Comment produire une ombre? Séance 3 Comment faire varier la direction et la taille de l ombre d un objet éclairé? Séance 4 La rotation de la Terre, l alternance de la journée et de la nuit Séance 5 Le mouvement apparent du Soleil Séance 6 Les phases de la Lune Les Technologies de l Information et de la Communication (TIC) Séance 1 Quels sont les différents éléments d un ordinateur? Séance 2 Comment faut-il brancher les périphériques à l unité centrale? Séance 3 Quels sont les périphériques d entrée, de sortie, d entrée et de sortie? Séance 4 Les logiciels Séance 5 Les règles de sécurité, les droits et devoirs d une utilisation responsable des TIC. 17 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

21 séquence 1 La matière Séance 1 Quels sont les différents états de l eau? Activités proposées : classer les photos des différents états de l eau. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Déroulement de la séance Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance. Il doit observer ensuite les photos du manuel, les décrire et les classer en deux catégories sur son cahier de sciences. Il doit indiquer les raisons de son choix. Demandez-lui de répondre à la question du manuel (la photo de la vapeur d eau ne peut être donnée car c est un gaz invisible), de citer les différentes formes que peut prendre l eau à l état solide et de recopier la trace écrite en la complétant. Pour préparer le travail des prochaines séances, il faut que l élève réinvestisse un savoir-faire abordé au cycle 2 : l utilisation d un thermomètre. Proposez-lui de lire plusieurs fois la température sur un thermomètre au cours de la journée. L eau peut être sous trois états différents : solide (glace, glaçon, neige, grêle ) ; liquide (eau liquide ) ; gazeux (vapeur d eau). La vapeur d eau est un gaz invisible. Séance 2 À quelle température la glace se forme-t-elle? Activités proposées : transformer de l eau en glace. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Déroulement de la séance Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance. Il doit ensuite prendre connaissance de l expérience proposée. Si vous pouvez vous procurer le matériel nécessaire, réalisezla avec lui. Demandez-lui alors de comparer ses résultats avec ceux du tableau complété dans le manuel. Les erreurs à éviter lors des manipulations : attention, aux erreurs de lecture de la température du thermomètre (cf. méthode de lecture vue au cycle 2). Les thermomètres de la vie quotidienne peuvent manquer de précision. Le mélange interne eau-glace est à 0 C, or de nombreux thermomètres 19 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

22 La matière séquence 1 de la vie courante peuvent marquer + 1 C, + 2 C. L adulte doit amener l élève à prendre conscience de l intérêt de valider ses résultats par une recherche sur le manuel ou sur un document. Si vous ne pouvez réaliser cette expérience, demandez-lui de la décrire. Il doit alors observer le tableau complété sur le manuel. Dans les deux situations, demandez à l élève de répondre aux questions du manuel et de recopier la trace écrite en la complétant. Quand la température de l eau est au-dessous de 0 C, l eau devient solide. On dit que la glace se solidifie. Le passage de l état liquide à l état solide (glace) s appelle la solidification. Séance 3 À quelle température la glace fond-elle? Activités proposées : faire fondre de la glace. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Déroulement de la séance Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance. Durant l expérience proposée, l élève doit relever les températures toutes les trois minutes et compléter le tableau. Demandez-lui de comparer ses résultats avec ceux de la séance précédente, de répondre aux questions du manuel et de recopier la trace écrite en la complétant. Préciser les résultats si l expérience n est pas réalisable. Quand la température de la glace est au-dessus de 0 C, la glace devient de l eau. On dit qu elle fond. Le passage de l état solide (glace) à l état liquide s appelle la fusion. Le mélange eau liquide-glace est toujours à 0 C. 20 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

23 séquence 1 La matière Séance 4 Séance 5 Que se passe-t-il lorsqu on met une bouteille pleine d eau au congélateur? Activités proposées : faire éclater une bouteille pleine d eau au congélateur. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Déroulement de la séance Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance et si possible de réaliser l expérience. Demandez-lui ensuite de lire attentivement les deux expériences présentées (aidez-le à comprendre qu il s agit de la même bouteille). Vous pouvez si vous le souhaitez les réaliser avec lui. Demandez à l élève de recopier la trace écrite en la complétant. Au cours des changements d état de la glace en eau ou de l eau en glace, la masse de l eau ne change pas. Par contre, le volume varie. En se solidifiant, l eau augmente de volume. Comment faire sécher le plus vite possible? Activités proposées : faire évaporer l eau. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance, d observer les photos et de les décrire. Il doit ensuite réaliser l expérience et noter ses observations sans oublier de les dater. Demandez-lui de recopier la trace écrite en la complétant. Au contact de l air, grâce au soleil qui chauffe, l eau liquide s évapore. L eau devient un gaz appelé : la vapeur d eau. Ce gaz est invisible. Le passage de l état liquide à l état gazeux s appelle l évaporation. L évaporation est plus rapide si la température est élevée, si la surface de contact entre l eau et l air est plus grande ou si on renouvelle l air au-dessus. 21 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

24 La matière séquence 1 Séance 6 À quelle température l eau bout-elle? Activités proposées : faire bouillir de l eau. Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Demandez à l élève de répondre à la question-titre de la séance. L adulte doit sensibiliser l élève aux principes de sécurité : présence de l adulte, récipient adapté aux besoins... Attention, il faut utiliser un thermomètre supportant les 100 C. Demandez à l élève de recopier le tableau et de le compléter en relevant la température toutes les cinq minutes. Remarques Dans le langage courant, on utilise parfois le terme «vapeur d eau» pour nommer ce qui s échappe d une cocotte-minute. Or ce que l on voit, ce n est pas de la vapeur d eau, c est déjà de l eau ou plutôt des micro-gouttelettes d eau, comme pour les nuages, la buée... En effet, la vapeur d eau est toujours invisible et lorsqu elle entre en contact avec un corps ou de l air froid, il y a condensation. La lecture du thermomètre marque rarement 100 C car l eau n est pas pure et le thermomètre utilisé peut occasionné une erreur de plus ou moins 1 C à 2 C? L élève doit donc se documenter. Demandez à l élève de recopier la trace écrite en la complétant. L eau bout à 100 C. Quand on fait bouillir de l eau, l eau ne disparaît pas, elle devient de la vapeur d eau. Dans ce cas, le passage de l eau liquide à la vapeur d eau s appelle l ébullition. Quand la vapeur d eau invisible s échappe, elle redevient liquide au contact de l air ou d un objet plus froid. Le passage de l état gazeux (vapeur d eau) à l état liquide s appelle la condensation. Exercices 1. Cet exercice est présenté en deux parties complémentaires. a. La première propose une photographie qui va permettre à l enfant d observer des éléments assez contradictoires : des bateaux échoués au milieu du désert. Il va devoir formuler des explications, des hypothèses, pour mettre en relation ces deux éléments. b. La seconde propose un texte dont il faut retrouver l ordre. Il donnera des informations sur la photographie précédente. Le bon ordre est : 2, 1, 4, Cet exercice présente trois dessins Demandez à l élève de les décrire et d indiquer leur nom. Vous pouvez à l issue de la deuxième question apporter un vocabulaire précis pour désigner ces trois formes de précipitations (neige, grêle, pluie). Demandez-lui à quel état correspond ces formes de précipitations. 22 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

25 séquence 2 Le fonctionnement du vivant Séance 1 Séance 2 Que se passe-t-il après l accouplement d une jument et d un cheval? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Conseil : avant ou après avoir travaillé les stades de développement du cheval, vous pouvez proposer à votre enfant de visionner un film où l on montre les différents stades d un être vivant (mammifère = animaux qui allaitent leurs petits grâce aux mamelles) comme par exemple «La planète blanche», film de Thierry Ragobert et Thierry Piantanida, texte de Jean-Louis Étienne. Si vous proposez le film en fin de travail, cela permettra à l élève de généraliser les notions étudiées aux mammifères. Après l accouplement, la jument porte son petit dans son ventre, c est la gestation. La naissance d un poulain s appelle la mise bas. Très rapidement le poulain tête, on parle d allaitement. Les animaux qui donnent naissance à des petits qui ressemblent aux parents sont des vivipares. Que devient un chaton qui vient de naître? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Remarque : la courbe de croissance du petit est continue. À l âge adulte, normalement le chat ne grossit plus. Si vous avez un chaton ou un chiot, les vétérinaires peuvent vous remettre gratuitement un «carnet de santé et de vaccination» sur lequel votre enfant pourra noter la date et le poids de l animal aux différentes dates. Aidez-le à construire la courbe de croissance de son animal. Le chaton grandit et grossit : sa masse et sa taille augmentent. Le jeune chat a une croissance continue. Devenu adulte, il peut à son tour se reproduire. 23 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

26 Le fonctionnement du vivant séquence 2 Séance 3 Que devient l œuf fécondé pondu par une poule? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Conseil : avant ou après avoir travaillé les stades de développement de la poule, vous pouvez proposer à votre enfant de visionner un film où l on montre les différents stades d un oiseau comme par exemple «La marche de l empereur», film de Luc Jacquet. Si vous proposez le film en fin de travail, cela permettra à l élève de généraliser les notions aux oiseaux. Pour répondre aux questions posées, l élève peut utiliser un dictionnaire. Remarques : les œufs des poules pondeuses achetés dans le commerce sont des œufs non fécondés car il n y a pas eu de présence de mâle. Dans le langage scientifique, le mot œuf peut désigner deux choses : la rencontre d un ovule et d un spermatozoïde, l œuf est dans ce cas le produit de la fécondation ; un corps sphérique constitué par un ovule fécondé ou un œuf vierge (non fécondé), plus ou moins riche en vitellus et protégé par une ou plusieurs membranes. Chez les oiseaux et les reptiles, le jaune correspond à l ovule non fécondé ou fécondé, il est entouré d albumen (partie blanche) et il est protégé par une coquille calcaire. La poule pond un œuf (la ponte). Si cet œuf a été fécondé par un coq, lors de l accouplement, il y aura une naissance. Si l œuf n a pas été fécondé par le mâle, il n y aura pas de naissance. Les animaux qui naissent à partir d un œuf pondu par la femelle sont des ovipares. La poule couve cet œuf fécondé pour qu il puisse être maintenu au chaud. Cela s appelle l incubation. Un poussin sort de l œuf. C est l éclosion. Séance 4 Que devient le poussin de la poule? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Remarque : les illustrations montrent surtout la croissance en taille, la courbe de croissance du jeune est continue. À l âge adulte, sa masse se stabilise. Le poussin devient un poulet, puis une poule. Il grandit et 24 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

27 séquence 2 Le fonctionnement du vivant grossit : sa masse et sa taille augmentent. La croissance du poussin est continue. Devenu adulte, il peut à son tour se reproduire. des œufs (la ponte). Une larve appelée chenille sort de l œuf, c est l éclosion. Ce sont donc des animaux ovipares. Cette larve se transforme en nymphe. De la nymphe sort un papillon. Des métamorphoses permettent de passer de la larve au papillon. Séance 5 Que deviennent les œufs pondus par une femelle papillon? Ce que doit apprendre l élève : il doit connaître les différents stades des êtres vivants et savoir que certains animaux subissent des changements ou métamorphoses. Conseil : avant ou après avoir travaillé les stades de développement du papillon, vous pouvez proposer à votre enfant de visionner un film où l on montre les différents stades d un être vivant (insecte) comme par exemple «Microcosmos», film réalisé par C. Nuridsany et M. Pérennou. Tous les insectes ne subissent pas de métamorphose, c est le cas du phasme. Par contre la fourmi, le papillon subissent des métamorphoses. Après l accouplement, les femelles des papillons pondent Séance 6 Que devient un phasme qui vient d éclore? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Remarque : la croissance du jeune phasme et du papillon est discontinue. Au moment des mues, le jeune augmente de longueur. Cette croissance est très différente des oiseaux et des mammifères (croissance continue des jeunes). Après l accouplement, les femelles des insectes pondent des œufs. Une larve sort de l œuf : c est l éclosion. Chez certains insectes, comme les papillons, cette larve se transforme en nymphe. De la nymphe sort un insecte adulte. On parle de métamorphoses. 25 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

28 Le fonctionnement du vivant séquence 2 D autres insectes comme les phasmes ne subissent pas de métamorphose : un jeune insecte qui ressemble déjà à l adulte sort de l œuf. Ce jeune insecte grandit et grossit. Cette croissance se fait par paliers au moment des mues. Correction des exercices Exercice 1 Les vivipares : lapin, chat, chien, lion, tigre. Exercice 2 Les animaux qui subissent des métamorphoses : grenouille (elle pond des œufs qui éclosent sous forme de têtards), papillon (la femelle pond des œufs qui éclosent sous forme de larves appelées chenilles). 26 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

29 séquence 3 L unité et la diversité du vivant Séance 1 Quelles sont les différences morphologiques entre animaux d espèces différentes? Ce que doit apprendre l élève : comprendre le concept de biodiversité (rechercher des différences entre espèces). Le travail demandé s appuie sur l observation de photographies. Observation : demander à l élève comment s appellent les animaux qui portent des mamelles, des poils... : les mammifères. Deux animaux de même espèce peuvent se reproduire et donner des petits capables à leur tour de se reproduire. Des animaux d espèces différentes ne peuvent pas se reproduire entre eux et ne peuvent pas donner des petits qui pourront à leur tour se reproduire. Les êtres vivants d espèces différentes ont des différences morphologiques. Exemple : la chèvre possède des cornes, le cheval n en possède pas. Ces différences créent la diversité du vivant. On appelle cela la biodiversité. Séance 2 Quelles sont les différences entre animaux de la même espèce? Ce que doit apprendre l élève : comprendre le concept de biodiversité (rechercher des différences entre animaux d une même espèce). Le travail demandé s appuie sur l observation de photographies. Observation : ces animaux sont de la même espèce (chat domestique). La longueur des poils, la truffe, le nez sont différents. Chez le chat domestique de gouttière la truffe est plus longue, le nez est moins aplati... Chez le chat domestique persan, les pattes sont plus courtes, les oreilles sont petites, arrondies. Les poils sont abondants, épais et longs. Des êtres vivants d une même espèce ont des différences morphologiques. On parle aussi de diversité du vivant ou de biodiversité. 27 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

30 L unité et la diversité du vivant séquence 3 Séance 4 La biodiversité en danger Séance 3 Quelles sont les différences morphologiques entre les hommes? Ce que doit apprendre l élève : comprendre le concept de biodiversité (rechercher des différences chez l homme). Le travail demandé s appuie sur l observation de visages d hommes européen, africain et asiatique. Observation et lecture de document. Les hommes d origine africaine, asiatique, européenne... ont quelques différences. On parle également de biodiversité. Ces hommes peuvent se reproduire entre eux, ils appartiennent à la même espèce : l espèce humaine. Ce que doit apprendre l élève : comprendre le concept de biodiversité (rechercher des différences chez les végétaux), savoir que l homme agit sur son milieu. Le travail demandé s appuie sur la lecture de documents. Lecture (la biodiversité est en danger). En France, dans le monde, l homme agit sur son milieu. Certaines activités humaines peuvent être responsables de la disparition d espèces de plantes, d animaux (pollution, déforestation...). 28 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

31 séquence 4 Les êtres vivants dans leur environnement Séance 1 Que mangent les animaux qui vivent dans un étang? Ce que doit apprendre l élève : il doit connaître les différents régimes alimentaires. Avant d aborder le travail du manuel, l adulte et l élève peuvent aller récupérer dans un récipient (par exemple un aquarium) de l eau dans un lac, dans une mare ou dans un étang. Veillez à racler le sol pour récupérer les petits animaux qui vivent au fond de l eau. L élève devra réaliser l inventaire de ces petites bêtes, il peut réaliser un dessin d observation de chacune d entre elles pour garder une trace des êtres vivants observés. Il peut être utile de prévoir une loupe à main pour faciliter les observations. L élève recherchera sur des documentaires ou sur Internet (en présence d un adulte) le nom de ces êtres vivants en indiquant sur le moteur de recherche de son choix «mare animaux». En fin de travail, n oubliez pas de relâcher les petites bêtes dans le milieu où elles ont été récoltées (respect du vivant). L élève reprend le travail du manuel. Attention, les herbivores mangent de l herbe, les granivores (des graines) et les végétariens tous les types de végétaux (graines, feuilles, racines...). le type de phrases qu il doit obtenir. Pour vivre, les animaux ont besoin de manger et de boire. Certains mangent des végétaux (plantes) : ce sont des végétariens. D autres mangent des animaux : ils sont carnivores. Les animaux qui mangent à la fois des végétaux et des animaux sont appelés des omnivores. Séance 2 Que mangent les animaux s abritant dans les murs? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Avant d aborder le travail du manuel, l adulte et l élève peuvent aller inventorier les êtres vivants habitant dans des murs ou des murailles. L élève peut réaliser un dessin d observation de chaque être vivant pour garder une trace des êtres vivants observés. Il peut être utile de prévoir une loupe à main pour faciliter les observations. L élève recherchera sur des documentaires ou sur Internet (en présence d un adulte) le nom de ces êtres vivants. En fin de travail, si les êtres vivants sont récoltés dans une boîte, veillez à les relâcher dans leur milieu (respect du vivant). Veuillez les récolter en prenant de la terre, des herbes pour maintenir l humidité. Tout au long du travail, il est intéressant de faire formuler à l élève les règles de respect des êtres vivants (manipuler les animaux avec précaution, relâcher les animaux dans leur milieu ). 29 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

32 Les êtres vivants dans leur environnement séquence 4 Une forêt, un jardin, une mare constituent des milieux de vie. Dans un milieu de vie, il existe de très nombreux êtres vivants : les animaux (lézard, escargot ) ; les végétaux (lierre, fougère ). On appelle cette diversité du vivant : la biodiversité. Ces êtres vivants entretiennent des relations alimentaires entre-eux. autres pour se nourrir. Une chaîne alimentaire représente les relations alimentaires entre les êtres vivants (cf. manuel). Dans tous les milieux, les animaux dépendent des plantes pour se nourrir. Les plantes représentent le premier maillon d une chaîne alimentaire, ce sont les producteurs. Les animaux, dont l homme, sont appelés les consommateurs. Remarque : les producteurs produisent de la matière, les consommateurs la mangent directement ou indirectement. Séance 3 Chaînes et réseaux alimentaires (1) Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Suivre les instructions du manuel. Pour vérifier ses réponses, l élève peut se documenter. Dans un milieu, les êtres vivants dépendent les uns des Séance 4 Chaînes et réseaux alimentaires (2) Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Suivre les instructions du manuel. Plusieurs chaînes alimentaires liées les unes aux autres forment un réseau alimentaire. L élève doit en construire un. Pour connaître et comprendre le rôle des décomposeurs, l élève peut réaliser du compost. Il suffit de prendre une poubelle avec couvercle dont on aura évidé le fond. Cette poubelle sera placée sur le sol de manière à ce que les petites bêtes du sol viennent décomposer les débris des 30 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

33 séquence 4 Les êtres vivants dans leur environnement végétaux. L élève pourra jeter les épluchures de légumes, de fruits, la pelouse du jardin. Veillez à maintenir, si nécessaire, le milieu humide pour que la décomposition ait lieu. Au bout de quelques mois, le terreau peut-être récolté. Vous pourrez alors proposer à l élève d observer les êtres vivants présents dans le terreau ou d inventorier les animaux de la litière du sol en creusant avec une cuillère à soupe la partie supérieure du sol. Les relations alimentaires qui existent entre les êtres vivants d un milieu peuvent être représentées par un réseau alimentaire formé de chaînes alimentaires. Certains animaux mangent des débris de végétaux, des cadavres d animaux qu ils transforment en humus. Ce sont les décomposeurs. Séance 5 Comment l homme agit-il sur la diversité du vivant? Ce que doit apprendre l élève : la nature est un milieu fragile. Réseau alimentaire australien : végétaux lapin renard végétaux wombats renard végétaux jeunes kangourous renard Dans un réseau alimentaire, l homme peut agir sur son milieu. En introduisant ou en supprimant un maillon de la chaîne, il détruit l équilibre alimentaire entre les êtres vivants. Séance 6 Que faut-il à une plante pour qu elle grandisse? Ce que doit apprendre l élève : les besoins nutritifs des végétaux. Suivre les instructions du manuel. La photosynthèse n est pas au programme de l école primaire. Au primaire on constatera seulement que la plante a besoin de lumière. 31 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

34 Les êtres vivants dans leur environnement séquence 4 Documentation + expérimentation (placer un seau sur de la pelouse) / observation des résultats au bout de 15 jours, d un mois L élève doit utilisé une flèche qui signifie «est mangée par». L élève pourra noter ses observations du point de vue de la couleur, taille... de la pelouse. Au bout de deux mois, il pourra enlever le seau afin d observer que l herbe reprend sa couleur verte petit à petit. Si l on oublie d arroser des plantes, elles ne tardent pas à flétrir puis à mourir. Les végétaux ont besoin d eau et de substances minérales. Si on laisse des plantes à l obscurité pendant une longue période, elles meurent. Les végétaux ont donc également besoin de lumière. Correction des exercices 1. Les éléphants d Afrique (Afrique) sont menacés car ils ont été tués pour leur défenses (commerce de l ivoire), l aigle impérial (SE Europe, Espagne, centre Asie) est menacé car il a beaucoup été chassé, directement ou indirectement (vol des œufs, empoisonnement, destruction des nids ). Les tortues Luth sont menacées par la pêche intensive, le vol des œufs 32 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

35 séquence 5 Le fonctionnement du corps humain et l éducation à la santé : les mouvements corporels Séance 1 Séance 2 Comment sont positionnés les os dans les membres inférieurs pour pouvoir produire des mouvements? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Avant de débuter le travail proposé dans le manuel, demandez à l élève de nommer les différentes parties de son corps : membres supérieurs (bras avant-bras, main), membres inférieurs (cuisse, jambe, pied), tête, tronc et les différentes articulations (hanche, genou, cheville, cou ). Bien distinguer le langage courant du langage scientifique, notamment en ce qui concerne le bras et la jambe. Le squelette est un assemblage d os. Il constitue la charpente rigide du corps. Les os sont attachés les uns aux autres par des ligaments. Les articulations permettent le déplacement des os. Comment sont positionnés les muscles dans les membres inférieurs pour pouvoir faire des mouvements? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Acheter une «cuisse» de poulet ou une patte de lapin dans le commerce et réaliser la dissection comme indiquée cidessous. 1. Enlever la peau du poulet pour observer les muscles (chair = viande), la peau n est plus présente chez le lapin (fourrure). 2. Avec un ciseau, séparer les muscles de part et d autre de l os. Vous pouvez observer que le muscle n est pas «collé» à l os, par contre il est accroché aux os par des tendons. (tendon = «élastique» blanc nacré). 3. Après avoir éliminé les muscles, observer les ligaments qui relient deux os entre eux («scotch blanc» reliant les deux os, vous pouvez y faire glisser un ciseau). Observation à partir d une dissection d une patte de lapin. Comparaison chez l homme et le lapin : les muscles sont tout à fait comparables et globalement la musculature du membre est identique. Les deux tendons situés aux deux extrémités des muscles ne sont jamais fixés sur le même os. 33 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

36 Le fonctionnement du corps humain et l éducation à la santé : les mouvements corporels séquence 5 La viande d animaux que nous mangeons constitue les muscles. Les muscles sont fixés aux os du squelette par des tendons. Séance 4 Séance 3 Comment fonctionnent les muscles des membres inférieurs? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Modélisation à l aide d une maquette. Le carton remplace les os de la jambe et de la cuisse ; l attache parisienne, le ligament au niveau de l articulation du genou ; la ficelle, le muscle ; les perforations, les points possibles d attache des tendons. Pour permettre les mouvements du corps, les extrémités des muscles appelées tendons doivent être attachés aux os à des points précis. Le muscle de la cuisse s accroche sur l os de la jambe, le muscle du bras s accroche sur l os de l avant-bras. Quels sont les muscles qui se contractent dans un mouvement? Ce que doit apprendre l élève : voir trace écrite. Suivre les instructions du manuel. Tous les mouvements du corps sont dus à des contractions des muscles. Quand un muscle se contracte, il se raccourcit et, en tirant sur les os, il provoque un mouvement. 34 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

37 séquence 5 Le fonctionnement du corps humain et l éducation à la santé : les mouvements corporels Séance 5 Hygiène et pratique sportive Ce que doit apprendre l élève : connaître des mesures d hygiène par rapport à son corps. Suivre les instructions du manuel. Pour permettre aux os de se reconstituer, l avant-bras a dû être immobilisé dans un plâtre. La radiographie 2 montre que un os s est ressoudé, on voit le cal qui s est formé. Quand un os se casse, on parle de fracture. Un os peut se réparer tout seul, il doit être immobilisé dans un plâtre. Pour limiter les accidents (fracture, entorse ), il faut échauffer les différentes parties du corps et les différentes articulations. Certains sports doivent être pratiqués avec des protections (genouillère, coudière, casque, protège-tibia ). Avant de pratiquer un sport, demande à ton médecin si cette activité est adaptée pour toi. Documente-toi sur les protections nécessaires pour faire tel ou tel sport. Pratiquer régulièrement des activités physiques est nécessaire à une bonne hygiène de vie. 35 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

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39 séquence 6 Le fonctionnement du corps humain et l éducation à la santé : alimentation et hygiène alimentaire Séance 1 Activités physiques et dépenses énergétiques Ce que doit apprendre l élève : savoir que les dépenses énergétiques varient en fonction de l âge, de l activité physique... Le travail demandé s appuie sur la lecture de tableaux. Les aliments, les boissons apportent à notre corps l énergie dont il a besoin. Les besoins en énergie changent selon l âge, le sexe (femme, homme), la taille et les activités physiques. Séance 2 Comment classe-t-on les aliments? Ce que doit apprendre l élève : connaître les conséquences du mode de vie sur la santé (importance d une alimentation équilibrée). L élève peut noter sur son cahier les différents aliments, les boissons qu il a consommés tout au long de la journée. Il peut essayer de trouver un classement pour ces aliments. Son menu est-il équilibré? Pourquoi? Il répond ensuite aux questions du manuel. Documentation : nous proposons un classement de sept familles pour sensibiliser les enfants aux méfaits d une alimentation riche en produits sucrés (sodas, gâteaux...). Les aliments sont classés en sept familles : les viandes, les œufs, les poissons ; les produits laitiers (fromage, yaourt, lait) ; les matières grasses (huile, beurre) ; les produits sucrés (soda, gâteau) ; les féculents (pain, pâtes, riz, graines séchées comme les lentilles et les pois chiche, pommes de terre...) ; les fruits et légumes ; les boissons. Chaque jour il faut consommer au moins un aliment de chaque famille pour avoir une alimentation équilibrée. Les produits sucrés sont à consommer avec beaucoup de modération, il faut limiter leur consommation. Une seule boisson n apporte pas de sucre et est essentielle à la vie : l eau. 37 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

40 Le fonctionnement du corps humain et l éducation à la santé : alimentation et hygiène alimentaire séquence 6 Séance 3 Que est le rôle des aliments? Exercice 2 Le repas n est pas équilibré, il est trop riche en glucides et en lipides. Si ce repas est consommé régulièrement, les personnes risquent l obésité. Ce que doit apprendre l élève : connaître les conséquences du mode de vie sur la santé (rôle des aliments). Documentation et lecture d emballages alimentaires. Il existe trois sortes d aliments : les aliments bâtisseurs (viande, poisson, œufs, lait) : ils permettent à notre corps de fabriquer les muscles, la peau...) ; les aliments énergétiques (féculents, matières grasses) : ils nous donnent l énergie pour réaliser nos mouvements, pour travailler ; les aliments protecteurs (fruits et légumes) : ils permettent à notre corps de bien fonctionner. Certains aliments que nous consommons sont très riches en glucides, en lipides. Il ne faut pas en manger trop (chips, crème glacée, barre chocolatée, soda). Exercice 1 Le repas est équilibré (sept aliments présents). Les aliments sucrés ne sont pas indispensables, il faut les limiter pour ne pas avoir des problèmes d obésité. 38 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement

41 séquence 7 Le monde construit par l homme, leviers et électricité Séance 1 Comment faire pour soulever une charge très lourde? Ce que doit apprendre l élève : connaître la notion de levier. Le travail demandé s appuie sur la lecture de documents (illustrations). Une barre ou une planche rigide qui peut tourner autour d un point d appui s appelle un levier. Il permet aux hommes de soulever des charges lourdes. Séance 2 Comment réduire l effort à l aide d un levier? Ce que doit apprendre l élève : savoir qu une même force a plus d effet sur la rotation si elle est appliquée à une plus grande distance de l axe (pivot, point d appui), savoir qu une grande force a plus d effet qu une petite force si elle est appliquée à la même distance de l axe ou pivot. Interpréter qualitativement une situation d équilibre. On peut remplacer les vingt vis par quatre morceaux de sucre. Un sucre sera fixé sur la règle graduée en utilisant du scotch. Manipulations à réaliser : il est important que l élève éprouve à travers les expériences qu il réalise l influence de la position de la seconde boîte (par rapport au pivot), ainsi que les conséquences sur l effort (nombre de vis qu il ajoute, qu il enlève), sur la hauteur d élévation de la boîte. Ainsi l élève pourra construire les notions attendues. Le tuteur pourra introduire un autre paramètre à étudier : la position du pivot par rapport à la charge à soulever. Une même force a plus d effet si elle est appliquée loin du pivot. Une grande force a plus d effet qu une petite, si elle est appliquée à la même distance du pivot. Ainsi, pour soulever un objet lourd sans trop d effort, il faut placer l objet proche du point d appui (le pivot), appuyer sur la barre le plus loin possible du pivot. Deux objets de masse identique appliqués à égale distance du pivot créent un équilibre. 39 cycle 3 - niveau 1 Sciences expérimentales et technologie fichier d accompagnement