SCIENCES ET TECHNOLOGIE

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César Breton
il y a 7 ans
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1 1. Groupe IA-30-Sciences sept 2010 SCIENCES ET TECHNOLOGIE Défi technologique 2010 / 2011 Niveau : Cycle 3 Concevoir et fabriquer une ou plusieurs machines capables de monter de l eau d un récipient A vers un récipient B, sans se mouiller ni «toucher» l eau directement. TITRE DE LA SEQUENCE : Eau hissée haut! Références : Les machines à monter l eau de la cité de sciences. Le portail de l eau sur Wikipédia Les puits à eau sur Wikipédia Logiciel NEWTON Le portail de l enseignement des technologies à l école primaire Webographie et bibliographie à destination des adultes et des enfants Documents d application des programmes : fiches connaissances cycle 2 et 3 : fiche n 24, fiche n 25 Sciences et technologie cycle 3 page 30 Kit de photos de Yann Arthus Bertrand N 4 : l eau Compétences : Savoirs, capacités, attitudes Identifier les Instructions officielles (programmes de 2008 et fiches connaissances de 2002) Cycle 3 : Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel,... et celui construit par l Homme..., 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. La matière : L eau, une ressource le trajet de l eau dans la nature le maintien de sa qualité pour ses utilisations L énergie exemples simples de sources d énergie besoins en énergie Les objets techniques leviers et balances, équilibres. objets mécaniques, transmission de mouvements Palier 2 L élève doit être capable de : pratiquer une démarche d investigation savoir observer, questionner, formuler une hypothèse et la tester, argumenter mettre à l essai plusieurs pistes de solutions manipuler et expérimenter exercer des habiletés manuelles, se familiariser avec certains gestes techniques 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 domaine scientifiques mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante

2 N de la séance 1 Rôle dans la démarche d investigation Elément déclencheur déstabilisation Activités conduites avec les élèves Matériel à prévoir Présenter le défi scientifique au travers du cahier des charges (consigne): «Concevoir et fabriquer une ou plusieurs machines capables de monter de l eau d un récipient A vers un récipient B, sans se mouiller ni «toucher» l eau directement.» Liste des tâches à accomplir pour relever le défi et préparer la rencontre (mots clés du défi) Lister les dispositifs connus des élèves permettant d'obtenir l'action souhaitée. Définir avec les élèves les étapes du projet : de la construction à l'élaboration d'affiches présentant les étapes de la construction et la performance de l'objet Conclusion et aboutissement de la séance Type de trace écrite Formulation élève avec lexique Liste des dispositifs, des machines pouvant permettre de relever le défi : noria, pompe à piston, chadouf, vis d Archimède, treuil, poulie, pompe à boulets Choix d un premier dispositif sur lequel expérimenter (Dans un premier temps, il est préférable que tous les élèves de la classe conduisent leur investigation sur un même dispositif : Les échanges et les réponses apportées aux problèmes rencontrés n en seront que plus riches, l implication des élèves dans les phases de mise en commun plus grande.) 2 2' 3 Prise des représentations Analyse des propositions Première fabrication Premier essai Dessiner la machine que l on souhaite fabriquer (choix réalisé à la séance 1), d en expliquer le fonctionnement (schéma/texte) et d élaborer la liste du matériel (outils/matériaux) dont ils auront besoin pour la fabrication. Travail d abord individuel suivi d un travail en petits groupes pour réaliser un document commun. Confrontation des travaux de groupes : identifier dans les propositions ce qui peut fonctionner, ce qui risque de poser problème en argumentant Construction en groupe Test de la maquette Validation/invalidation du système Identification des dysfonctionnements, recherche de solutions à tester la séance suivant schémas du dispositif à fabriquer texte explicatif du fonctionnement vocabulaire spécifique des différentes parties de l'objet liste du matériel nécessaire à rassembler avant la première séance de fabrication Réalisation d'un projet commun à tester Trace écrite : noter les problèmes rencontrés et les solutions envisagées pour les résoudre dans le cahier d expériences Photos des premières maquettes

3 4, 5 et plus (si nécessaire) Autres essais pour améliorer le dispositif (Pour l identification des problèmes, voir les fichesoutils des différentes machines) Test des solutions envisagées Pour aider à l amélioration des maquettes : Exploration de vraies machines en classe ou sur site (sortie), utilisation, démontage remontage quand cela est possible recherche documentaire ciblée (variantes d un même dispositif) Modélisation éventuelle avec du matériel modulaire (lego, Celda...) Mise à jour régulière du cahier d expériences : noter les hypothèses des dysfonctionnements aptes à déclencher l expérimentation suivante, schémas, photos des maquettes successivement transformées Exposition de vraies machines ou photos de vraies machines Maquettes exposées en classe Evaluation nouvelles investigations, réinvestissement de la démarche mesurer les acquis Recenser les dispositifs de «montage de l'eau «existant par une recherche documentaires Fabrication et/ou étude d une ou plusieurs autres machines. Reconnaître, nommer et expliquer le fonctionnement des différentes machines fabriquées ou étudiées Utiliser un vocabulaire spécifique Identifier, dans d autres objets techniques, certains mécanismes rencontrés lors de l investigation Schématiser, légender un schéma Liste des différents dispositfs trouvés, assortis de photos et des lieux ou sont encore utilisés ces dispositfs On peut imaginer, à ce stade du projet, confier la fabrication de machines différentes à plusieurs groupes de la classe en même temps Finalisation : Préparation de la rencontre Trier les éléments à présenter pour montrer la démarche utilisée Monter l exposition (élaboration d affiches, de vidéos, de diaporamas, ) Concevoir éventuellement d autres ateliers autour de l eau (expériences) S entraîner à répondre aux questions, distribuer les rôles Affiches, photos Montage vidéo, diaporama Diverses maquettes Exposition de vraies machines Ateliers du défi et autres

4 Français : Débat argumenté Exposé oral Lectures documentaires Lectures fictions Ecrits divers (cahier d expériences, affiches) Pratique artistique et histoire des arts Voir des œuvres issues des différents domaines artistiques en lien direct le défi TICE Utiliser l outil informatique pour s informer, se documenter, présenter un travail Mathématiques Grandeurs et mesures Proportionnalité Problèmes Figures géométriques, schémas La culture scientifique et technologique Pratiquer une démarche d investigation Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter Utiliser un vocabulaire scientifique Exercer des habiletés manuelles Concevoir et fabriquer une ou plusieurs machines capables de monter de l eau d un récipient A vers un récipient B, sans se mouiller ni «toucher» l eau directement. Compétences sociales et civiques Respecter les autres Prendre part à un dialogue constructif Coopérer avec un ou plusieurs camarades Autonomie et initiative S impliquer dans un projet collectif Histoire et géographie Dans les différentes périodes de l histoire étudiées, replacer les découvertes scientifiques relatives au défi. Connaître quelques éléments culturels d autres pays.

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