Mission Espace La vie quotidienne. Étape 6. novembre - décembre - janvier

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2 Fascicule mis à disposition gratuitement par ESERO European Space Education Resource Office. Ne peut être revendu. Commandez vos exemplaires à l adresse suivante: 10, Avenue de Bouchout, 1020 Bruxelles esero@planetarium.be Rédaction Micheline Servais-Delvaux Cathy Soudant Claudine Bouchart Crédits photos: Agence spatiale européenne Illustrations: Séverine Marchand Réalisation graphique: Gai Savoir Au cours de cette cinquième étape : si vous vous posez des questions, si vous vivez de bonnes expériences à partager, si vous pouvez d ores et déjà formuler des attentes pour les livrets suivants, alors contactez la rédaction à l adresse suivante: esero@planetarium.be Copyright Agence spatiale européenne (ESA) Le contenu de ce livret ne peut être réutilisé sans accord préalable et explicite de l Agence. page 2 Brochure Etape 6.indd 2 16/03/10 07:59

3 Infos Le défi à mener : Convenir d un défi sportif Créer un lien entre les disciplines d éveil et d éducation physique permet à l enfant de chercher à mieux se connaître, à devenir curieux de soi, des autres et des valeurs de la vie. En effet, prendre conscience de son corps, de ses fonctions, de ses performances et limites au cours d éducation physique pour ensuite les comprendre et les analyser à travers les disciplines d éveil, voilà qui demande une collaboration entre les instituteurs et les maîtres spécialisés. Plus encore, cela engage à préciser aux enfants les objectifs d apprentissages en jeu. Il n est pas difficile pour un maître d éducation physique d engager les enfants à évaluer leurs capacités en matière d endurance, de force, de vitesse et autres. Et, pour l instituteur en parallèle, d aider à comprendre le rôle des muscles, du cœur, de la respiration. Aux maîtres enfin, de réfléchir ensemble aux situations qui vont se vivre et se réfléchir dans les deux disciplines en parallèle. Brochure Etape 6.indd 3 page 3 16/03/10 08:00

4 Activités Légende Besoins des élèves Regard sur les nécessités d apprentissage au sens large Préalables Préacquis ou prérequis Objectif général Savoir-faire correspondant à une étape de la démarche de recherche principalement visée Objectifs spécifiques Savoir-faire spécifiques découlant de l objectif général Contenu notionnel Savoir sur lequel repose l activité Méthode pédagogique Type d incitant (défi, situation-problème, projet, questionnement, enquête, ) Déroulement Activité d apprentissage Mode de fonctionnement (individuel, en équipes, en grand groupe, en ateliers) Matériel didactique Matériel utilisé Evaluation formative Regard porté par l enseignant et les élèves eux-mêmes sur les apprentissages Evaluation Evaluation diagnostique Analyse des difficultés et des acquis Régulation en fonction du degré de réponse aux objectifs poursuivis page 4 Brochure Etape 6.indd 4 16/03/10 08:00

5 Activités Activités pour les 3 cycles Adhérer aux valeurs poursuivies par le projet : - construire une manière de connaître le monde et l environnement - appréhender l avenir en acteur citoyen Etre conscient de l engagement dans le projet Mission Espace Les dents : types et rôles. Récolter des informations par la recherche expérimentale, l observation, la mesure Rassembler et organiser les informations sous une forme qui favorise la compréhension et la communication Comment vivent les hommes dans la station spatiale? Que suis-je? Défi: La denture mystère Séquence 1 : 1. L instituteur demande aux élèves si tous les animaux ont les mêmes dents que nous. «Que savez-vous à propos des dents des animaux? Comment sont-elles? A quoi serventelles?» Par groupes, les élèves notent leur réflexion dans leur cahier de traces. Synthèse collective et informations consignées au tableau noir. Quelles sont les questions amenées par ces informations? On les note également au tableau noir. 2. L instituteur pose le défi : la denture mystère! Il distribue à chacun des groupes l annexe 1 et l annexe 2. L instituteur demande aux groupes d observer les dentures du chat, du lapin et de la musaraigne. Pour chacun de ces animaux, les élèves doivent dessiner les dents sur les mâchoires proposées à l annexe 2. Alors à qui appartiennent les deux crânes mystères? Chaque élève note sa réflexion sur le cahier de traces. Première confrontation des observations en groupe ; discussion et argumentation. L instituteur distribue ensuite le tableau de l annexe 3. Il s agit de le compléter en dessinant les types de dents et en écrivant les hypothèses quant à l alimentation. Confrontation collective des résultats : chaque groupe vient présenter le fruit de sa réflexion. La mise en commun va permettre aux élèves d expliquer ce qu ils ont observé et de justifier leurs réponses. Les enfants s entraident ce qui amène des rectifications. Organisation de groupes pour la recherche documentaire : il faut avaliser les réponses. 3. Synthèse commune : - réponse aux questions que l on s était posées - première définition des différents régimes alimentaires 4. Application : Comparer les différentes dents des animaux à des outils ou des ustensiles de cuisine en fonction de leur rôle respectif. Brochure Etape 6.indd 5 page 5 16/03/10 08:00

6 Activités Travail individuel a en équipes a en grand groupe Annexe 1 Annexe 2 Annexe 3 Par confrontation et par la consultation des documents, chaque élève a l opportunité de vérifier les hypothèses émises Mener une même démarche pour d autres types d animaux (exemple : becs d oiseaux) Exprimer un résultat, une solution, une conclusion par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens) Exprimer le résultat d une mesure, d un calcul (unité, précision ) Exprimer à l écrit les étapes d une démarche de résolution Complément scientifiques pour l enseignant Les différents régimes alimentaires chez les animaux Tous les animaux ont besoin d apports extérieurs pour vivre. Les éléments minéraux (eau et sels minéraux) ainsi que les éléments organiques proviennent des autres êtres vivants dont ils se nourrissent. Le régime alimentaire d une espèce est constitué par des animaux ou des végétaux ou bien d un mélange des deux. On peut classer les animaux selon leur type d alimentation. Le régime végétarien Les animaux végétariens ou phytophages se nourrissent de végétaux ou de substances végétales (sève, nectar,...). L alimentation végétarienne peut être très spécialisée. Certains animaux ne mangent qu un seul type d aliment : - les herbivores ne consomment que de l herbe (le mouton) - les frugivores ne consomment que des fruits (la grande roussette) - les granivores ne mangent que des graines (le moineau) - les nectarivores ne se nourrissent que du nectar des fleurs (le colibri). Le régime carnivore Les animaux qui se nourrissent d aliments d origine animale sont carnivores. Chez ces zoophages on trouve aussi des régimes alimentaires très spécialisés : - les carnassiers ne consomment que de la chair crue (le léopard) - les insectivores ne consomment que des insectes (le fourmilier) - les piscivores ne mangent que des poissons (le cormoran) - les charognards sont des mangeurs de cadavres abandonnés (la hyène). Le régime omnivore Certaines espèces animales ont un régime alimentaire omnivore. Ces animaux consomment à la fois des aliments d origine animale et des aliments d origine végétale. Il existe différents régimes alimentaires chez les omnivores : les planctophages comme la baleine ne mangent que du plancton (phytoplancton et zooplancton.) page 6 Brochure Etape 6.indd 6 16/03/10 08:00

7 Activités Annexe 1 A-t-on les mêmes dents selon ce que l on mange? J observe et je réfléchis. 1. D enture de chat. Le chat a un régime alimentaire carnivore. 4. D enture mystère A: de vache, de chien ou de taupe? 2. Denture de lapin. Le lapin a un régime alimentaire végétarien. 5. D enture mystère B: de vache, de chien ou de taupe? Note, dans ton cahier d expériences, tes remarques et tes questions. 3. Denture de la musaraigne. La musaraigne a un régime alimentaire insectivore. Brochure Etape 6.indd 7 page 7 16/03/10 08:00

8 Activités Annexe 2 Mâchoires du chat, du lapin et de la musaraigne. Annexe 3 L animal Ses dents Incisives Canines Molaires Son alimentation Le chien Le chat Le lapin La vache La musaraigne page 8 Brochure Etape 6.indd 8 16/03/10 08:01

9 Activités Activité 10/12 ans Adhérer aux valeurs poursuivies par le projet : construire une manière de connaître le monde et l environnement appréhender l avenir en acteur citoyen Etre conscient de l engagement dans le projet Mission Espace Les dents : types et rôles. Récolter des informations par la recherche expérimentale, l observation, la mesure Rassembler et organiser les informations sous une forme qui favorise la compréhension et la communication Comment vivent les hommes dans la station spatiale? Que suis-je? Défi : Pourquoi les aliments protéinés intéressent-ils tant les sportifs et les habitants de l ISS? Activité : Emergence des représentations. Consigne 1 : les élèves répondent par écrit individuellement Consigne 2 : les élèves groupés par 3 tentent de formuler une réponse commune confrontations. Consigne 3 : le groupe ou le rapporteur vient exposer le fruit de ses recherches Remarque : il est essentiel de respecter les propositions des élèves. L élève doit «s y retrouver» pour rester preneur et garder sa motivation première. Traitement des représentations. Inviter les élèves à classer les propositions (apprentissage à construire) L enseignant demande aux élèves de préciser les critères utilisés pour regrouper les propositions. Remarque : importance à accorder aux échanges, à la discussion, à l argumentation. Choisir les pistes à investiguer Parmi les propositions, l enseignant invite les élèves à choisir la ou les piste(s) que l on va investiguer. Exemples de pistes retenues : - pour être plus endurent - pour se muscler - pour ne pas prendre du poids - pour faire comme les autres - pour digérer rapidement - Remarque : il n est pas gênant (cela est même recommandé) de consacrer, le cas échéant, des séquences à l exploitation de propositions qui, finalement, ne permettront pas d aboutir à la résolution de l énigme (statut du chercheur!). Dans tous les cas, il est important de garder une trace de la (des) proposition(s) qui n est (ne sont) pas retenue(s) en soulignant que leur exploitation n est que différée. Brochure Etape 6.indd 9 page 9 16/03/10 08:01

10 Activités Traiter les pistes Pour la piste retenue : - concevoir une procédure permettant d investiguer la piste; - conclure provisoirement Exemple de piste traitée «pour se muscler» a nouveau questionnement : les protéines sont-elles nécessaires aux muscles, à quoi servent les aliments que nous mangeons, dans quels aliments trouve-t-on les protéines? - recueil des représentations - recherche documentaire Valider et communiquer - Exprimer les réponses obtenues dans les différents groupes - Confronter les résultats des groupes - Prendre du recul pour examiner la présentation des résultats validés en vue d une bonne communication. Elaborer une synthèse collective - Formuler individuellement, par écrit, la réponse (provisoire) de l énigme de départ. - Formuler collectivement une synthèse provisoire tant sur les contenus que sur la démarche. 1. Contenu : par exemple : - lien entre l effort physique et l alimentation - les 6 familles d aliments et leurs rôles 2. Démarche : par exemple : - tirer des principes à respecter pour une bonne recherche expérimentale et/ou documentaire. Remarque : cette étape de synthèse est très importante car c est elle qui valide tout le travail réalisé par les élèves. Elle doit être réalisée par les élèves eux-mêmes, ce qui n exclut pas l intervention de l enseignant, garant de l exactitude et de la rigueur dans l énoncé des faits. Il n est pas envisageable que l enseignant distribue sa propre synthèse. Prolongements possibles : a Procéder à l analyse nutritionnelle d aliments courants et conserver les informations nutritionnelles des emballages de certains aliments courants. Comparer la relation existant entre la valeur énergétique et les différentes catégories (graisses, glucides/sucres) des aliments suivants : chou, jambon, bœuf, cacahuètes et raisins secs. Combien de grammes de chacun de ces aliments correspondent à un quart des besoins énergétiques d un astronaute à bord de l ISS, qui sont de kcal? Quelle quantité de chacun de ces aliments correspond à 45g de protéines (apport journalier recommandé pour un adulte de sexe masculin sur Terre)? Tu verras que les cacahuètes sont les denrées qui contiennent le plus d énergie par gramme, tandis que la viande est la plus riche en protéines. Tu peux étendre tes considérations à tous les autres aliments. Ces résultats correspondent-ils à tes attentes? a Ce qui perd son arôme peut conserver son goût. Tu peux simuler ce phénomène en te pinçant le nez pendant que tu manges : que remarques-tu au niveau de l arôme? Qu en est-il du goût? (par ex. est-ce salé, sucré, etc.?) Arrête de te boucher le nez et compare : tu devrais trouver l arôme plus intense. Peux-tu demander à des camarades de cours de deviner quels sont les aliments que tu leur présentes alors qu ils ont les yeux bandés et se bouchent le nez? Tu pourrais, par exemple, leur présenter des échantillons de différents fruits et légumes. Ils ne doivent pas toucher les aliments mais se limiter à en prélever une petite quantité à l aide d une cuiller. Est-ce facile? a Pas de superflu, pas de déchets. Calcule la proportion d aliment qui est rejetée dans une banane ou une pêche par rapport à une salade ou une tomate. Tu auras besoin d une balance de cuisine pour cette activité, afin de peser les échantillons d aliments avant (et après) les avoir mangés. Tu devras aussi sans doute manger les fruits! Sur la base de ces considérations, quels aliments pourraient, selon toi, être appropriés pour une mission habitée dans l espace sidéral? Extrait des notes pédagogiques de la revue ESA «Alimenter notre avenir. La nutrition sur Terre et dans l espace.» page 10 Brochure Etape 6.indd 10 16/03/10 08:01

11 Activités Travail individuel a en équipes a en grand groupe Recherche documentaire - prévoir le porte folio Recherche expérimentale - prévoir le matériel Par confrontation et par la consultation des documents, chaque élève a l opportunité de vérifier les hypothèses émises Construire un menu équilibré pour un sportif Indicateurs L élève formule des hypothèses pertinentes quant à la résolution de l énigme. Lors de la synthèse, l élève formule au moins une explication scientifique adaptée. Compléments Une alimentation équilibrée - Importance dans l espace scientifiques Extrait des notes pédagogiques de la revue ESA «Alimenter notre avenir. La nutrition sur Terre et dans l espace.» Si avoir une alimentation équilibrée est important sur Terre, cela ne l est pas moins sur la Station spatiale internationale. Les astronautes doivent être certains de recevoir un apport adéquat de vitamines, minéraux, lipides, glucides, protéines, fibres et eau. Et puis, manger équilibré est également plus amusant que d avoir toujours la même chose dans son assiette. N oublie pas que si tu partais en vacances dans l espace, tu n aurais pas besoin d emporter de crème solaire. À bord de l ISS, les astronautes sont à l abri des rayons du soleil : un effet secondaire non négligeable de cet écran total est que la peau ne synthétise pas de vitamine D. Sur Terre, la vitamine D3 est fabriquée dans la peau lorsqu une substance chimique, le 7-déhydrocholestérol, réagit avec les rayonnements UV-B. Ces rayonnements sont présents dans la lumière du Soleil à des niveaux dépassant l indice UV 3. Dans l espace cependant, les astronautes ne peuvent pas synthétiser de vitamine D et doivent donc manger des aliments enrichis en vitamine D. En plus des vitamines, notre corps a aussi besoin de minéraux. Il a, par exemple, besoin de fer pour la production de l hémoglobine (le principal composant des globules rouges), de la myoglobine (une protéine majeure des cellules musculaires) et de certaines enzymes. L un des effets secondaires causés par un séjour prolongé dans l espace est que les astronautes voient le nombre de leurs globules rouges diminuer. Suite à cela et à la réduction de l hémoglobine, la quantité de fer requise par le corps diminue également. L impesanteur débouche sur une activation du sodium retenant les hormones, même en cas d apports en sodium normaux, et entraîne un bilan sodium positif. C est la raison pour laquelle l apport en sodium des astronautes est surveillé avec soin. Le sodium est un minéral indispensable à l organisme, qui provient en majorité du chlorure de sodium (le sel de cuisine). C est un électrolyte qui est impliqué dans la transmission des signaux électriques entre les cellules. C est, en particulier, un composant vital des nerfs qui stimule la contraction musculaire. En conjonction avec le potassium, il aide à maintenir la distribution d eau (via l osmose - voir «La salaison» dans la Partie 6 ci-après) et la pression sanguine. Le sodium joue également un rôle important dans le maintien de l équilibre acide-base du corps. Brochure Etape 6.indd 11 page 11 16/03/10 08:01

12 Documents Projet Tomatosphère réussi Notre projet «La Tomatosphère» est un projet d animation éducative auquel participent plus de 9000 classes dont la nôtre. Il a débuté en 2001, face à son succès, il a été reconduit jusqu en L objectif de ce projet est de savoir comment faire pousser les végétaux qui produiront les aliments requis pendant le voyage vers Mars, le séjour en terre martienne et le retour sur Terre (durée supérieure à 3 ans). Nous avons reçu 2 sachets de semences de tomates (un témoin et l autre dont les semences ont subi un traitement avant le processus de germination). Nous devons les planter pour ensuite observer leur évolution respective. Vous pouvez en savoir davantage en allant sur le site : Dans le cadre de notre projet Etwinning avec une école française de Hoenheim, nous participons ensemble au projet Tomatosphère. Nos amis français nous ont envoyé deux paquets de semences de tomates portant les lettres M et N. Nous avons planté ces tomates dans deux bacs différents et nous avons observé leur évolution. Un paquet de semences contient des semences que l on trouve dans le commerce tandis que l autre paquet contient des semences qui ont été spécialement traitées pour affronter les difficultés que les plantes rencontreraient si elles faisaient un voyage sur Mars. Courrier envoyé à nos camarades de France qui font le projet avec notre école : Nous avons très bien reçu les deux paquets de graines et nous vous en remercions. Nous allons faire nos semis dès la rentrée le 20 avril... date à laquelle vous commencez vos vacances! Nous vous écrirons dès votre retour pour vous annoncer si les graines auront poussé... page 12 Brochure Etape 6.indd 12 16/03/10 08:01

13 Documents Un autre courrier pour la suite du projet : Bonjour chers amis de Hoenheim, nous espérons tout d abord que vous allez tous très bien. Nous avons visionné convenablement vos deux vidéos... Vous êtes vraiment des experts en exploration martienne... Nous vous donnons dans ce courrier les nouvelles de nos plants de tomates. Dans un bac, avec les graines du sac N, nous avions planté 5 graines: nous avons 5 plants qui se forment. Dans l autre bac, le bac transparent avec les graines M, nous avions également planté 5 graines et 2 se sont développées. Nos plants ont une dizaine de centimètres de hauteur pour les plus anciens tandis que les plants développés plus tard ont 5 cm de hauteur. Aujourd hui, mercredi 27 mai 2009, nous allons les replanter dans des pots plus grands pour qu ils puissent bien s enraciner. Nous vous tiendront au courant lorsque nous aurons vu des améliorations dans leur développement. De toute manière, nous pouvons vous signaler que notre expérience est une grande réussite. A titre d information, notre astronaute Franck De Winne partira en début d après-midi pour rejoindre la station ISS pour un séjour de 6 mois! Les plants de tomates de nos amis français n ont pas bien poussé Ce n est pas une grande réussite pour eux Ils nous demandent alors notre secret pour faire pousser les tomates : nous n avons pas de secret particulier pour nos plants de tomates. Nous les avons plantés d abord dans deux petits bacs un noir et un blanc pour pouvoir les différencier. Maintenant, nos plants sont dans des pots individuels sauf deux que nous allons très prochainement replanter dans des plus gros pots... Trois plants de tomates ont déjà de petites fleurs... deux pour les 5 graines du sachet N et 1 pour les 3 graines du sachet M. Vous pouvez consulter les documents sur internet concernant ce projet : il faut aller sur la page : «activités futures» Bravo aux jeunes chercheurs et à leur enseignant de l école du Sarty à Courcelles Brochure Etape 6.indd 13 page 13 16/03/10 08:01

14 Documents Un mini potager surélevé Quel enseignant n a pas souhaité cultiver un petit potager avec ses élèves ; sachant que celui-ci deviendra source de nombreux apprentissages? Le principal frein à pareille entreprise est le manque de place. Alors avez-vous pensé au nouveau concept du «mini jardin à ma hauteur»? Avec un potager surélevé de 1 à 3 m², le jardinage devient une affaire de gourmandise et de beauté. Ce jardin peut être fractionné en plusieurs mini potagers. Les courgettes y font merveille mais aussi les choux, les tomates et les plantes aromatiques. Un carré de 50 cm2 suffit pour un plant de poireaux. Les enfants aiment jardiner dans ces jardinières géantes; ils peuvent tourner autour. Tout est à portée de main ; on peut toucher, sentir, goûter. Alors, choisissez l endroit ensoleillé avec une petite part de mi-ombre ; décidez du matériau qui retiendra la terre (pierres, bois, ) et au travail. Les grands enfants concevront les plans du mini potager et chaque niveau d âge pourra s y investir. Attention ce genre de potager nécessite du compost pour enrichir la terre végétale. De préférence le fond du jardinet devrait être en contact avec la terre. Toute l année, le mini potager offrira des opportunités de questionnement et d observation. Le poireau un légume bien connu et facile à cultiver? A semer ou à planter Semer les graines en pépinière à partir de fin février pour une production d été, et semer en avril-mai pour une production d automne et d hiver. Quand les plants atteignent le diamètre d un crayon, il faut les repiquer en ligne tous les 12 cm. Mais il est plus simple d acheter des jeunes poireaux à repiquer chez le marchand. On les repique directement dans le jardin, en lignes distantes de 30 cm. A partir d une simple information de ce type, la classe peut entreprendre une recherche afin d aménager un petit potager. 1. Se poser des questions auxquelles on trouve facilement une réponse : Quel repas peut-on préparer avec le poireau? Quelles sont les qualités de cet aliment? De quoi a-t-on besoin pour cultiver des poireaux? De quoi le poireau a-t-il besoin pour vivre et grandir? 2. A l aide de l information, il s agit d amener les enfants à construire un calendrier : Le poireau : «semis plantation récolte» Ce tableau servira de référentiel pour plantation récolte page 14 Brochure Etape 6.indd 14 16/03/10 08:01

15 Documents Recueillir de l information par l observation Observer est la capacité d examiner avec attention et de repérer des informations et des indices en fonction de la recherche que l on s est fixée. Si certains élèves ne maîtrisent pas l observation, voici quelques conseils pour améliorer cette capacité essentielle dans une démarche de recherche : Stimuler l enfant à utiliser davantage ses sens : - Que vois-tu? - Qu entends-tu? - Que sens-tu? - Que goûtes-tu? - Que ressens-tu avec les doigts? Inciter à observer en changeant de point de vue Aider à établir les qualités d un dessin d observation (couleurs, dimensions, repères, notations) Amener à observer pour raconter à quelqu un, pour faire reconnaître par quelqu un S enregistrer Multiplier la pratique de comparaison : c est comme ; ça ressemble à ; Inviter à définir : «c est» et «ce n est pas». Ces conseils peuvent faire l objet d une grille de bonnes pratiques d observation. La grille construite progressivement devient référentiel lors d observations. Les enfants y retournent et cochent uniquement les pratiques qu ils utilisent, qu ils améliorent, ce qui mérite l attention, ce qui s avère très utile,. En voici un exemple : Je suis attentif J observe bien Acquis en voie d acquisition Je situe l objet de mon observation dans son milieu réel Comment est : Je vois - J entends - Je goûte - Je respire - Je touche Ce que j observe quand : Je regarde d un côté, je me place d un autre côté Je regarde d en haut, je regarde d en bas J observe à l extérieur, à l intérieur Je raconte ce que j observe J utilise un vocabulaire précis noms et adjectifs Je compare : Ce que j observe est comme Ce que j observe ressemble à Je définis ce que j observe : est n est pas Pour mon dessin, je suis attentif : aux couleurs aux dimensions aux détails aux mots qui expliquent Bonne observation. Brochure Etape 6.indd 15 page 15 16/03/10 08:02

16 Etape 6: je me pose des questions Que mangent les astronautres? Est-il possible de préparer des repas chauds? Que fait-on des déchets? Les astronautes doivent-ils suivre un régime spécial? Quelles sont leurs boissons? Quels sont les aliments indispensables pour bien nourrir nos muscles? Et si un astronaute est malade? Brochure Etape 6.indd 16 16/03/10 08:02