SEQUENCE DE SCIENCES EXPERIMENTALES

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1 SEQUENCE DE SCIENCES EXPERIMENTALES Résumé : Pour comprendre et décrire le monde réel, celui de la nature, les enfants sont amenés à observer des arbres et à s interroger sur la façon dont ils vivent au fil des saisons. Ce projet s adresse à des enfants de cycle 3, mais il peut être adapté pour des enfants de cycle 2. Objectifs : Se questionner et essayer de comprendre à partir de l environnement proche : - Comment les plantes naissent, grandissent se reproduisent et meurent. - La place et rôles des être vivants, notions de chaînes et de réseaux alimentaires. - l importance de la biodiversité. Compétences 1 : La maîtrise de la langue française: -s exprimer à l oral comme à l écrit dans un vocabulaire approprié et précis ; -Prendre la parole en respectant le niveau de langue adapté ; -répondre à une question à l écrit comme à l oral ; Compétences 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique A) Les principaux éléments de mathématiques -utiliser des instruments de mesure ; effectuer des conversions; B) la culture scientifique et technologique -pratiquer une démarche d investigation : savoir observer, questionner ; -manipuler et expérimenter, formuler des hypothèses les tester, les argumenter - exprimer 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 (par exemple mesurer la circonférence d un arbre). Compétences 6 : Compétences sociales et civiques: -prendre part à un dialogue : prendre la parole devant les autres, écouter autrui, formuler et justifier un point de vue ; -coopérer avec un ou plusieurs camarades. Compétences 7 : L autonomie et l initiative -s impliquer dans un projet individuel ou collectif ;

2 PRE REQUIS: -Repérer la zone que l on veut exploiter avec les enfants, les arbres qui pourront être choisis par les groupes. -Partager les enfants en groupe de 5 à 6 enfants, chaque groupe est encadré par un adulte (parent, AVS, EVS). - Préparer l autorisation de sortie (demi journée) : Annexe 1 bis BO N 7 du 23/11/1999 ou Annexe 1 (journée) avec le nom des adultes présents. -Pour une sortie dans un Parc départemental (Vaugrenier, les rives du Loup, La Guérinière) il faut obtenir l autorisation du conseil général très simple remplir le formulaire : Matériel pour les sorties : Ne pas oublier le portable avec N de l école, la liste d appel d urgence et une trousse de premiers soins Les médicaments relatifs aux PAI des enfants Appareil photo Pour chaque groupe : 1 fiche pour les sorties par groupe (annexes), 1 ficelle pour mesurer la circonférence, 1 mètre ruban ou autres 1 fusain et 1 feuille blanche pour prendre l emprunte de l écorce (une seule fois), 1 sac pour ramasser les éléments liés à l arbre, 1 planchette pour écrire, des crayons gris, un stylo, 1 fiche de détermination ou un livre par groupe. Pour un éventuel gouter collectif : De l eau, des verres en plastiques, du pain, du chocolat, de l anti-moustique, des lingettes, un couteau. Organisation de la classe en extérieur : Les enfants sont en groupe classe jusqu au lieu choisi puis après une présentation générale de chaque séance, ils travaillent en groupe avec un adulte. L enseignant fait le tour des groupes, prend des photos ou aide à la prise de photos, conseille. Les groupes sont fixés pour l année, seul l adulte change en fonction des disponibilités des parents.

3 DEROULEMENT et CONSIGNES: au moins 4 séances de 1 heure en extérieur (une par saison) et 5 séances de synthèse en classe. A titre indicatif : la première séance en extérieur est en général fixée en fin d été (fin septembre, début octobre) car par expérience la fin du mois de juin est beaucoup trop chargée en événements pour arriver à exploiter cette sortie. La séance en extérieur automne prend place vers la fin novembre car il faut que sous nos climats les feuilles commencent à tomber, la séance hiver fin février et la séance printemps en avril. Présentation des séances : S1 : Recueil des représentations S2 : Sortie été : problématique principale : identification d un arbre S3 : Synthèse été S4 : Sortie automne : observation de la persistance ou pas des feuilles et d un tronc coupé, problématique principale : l arbre se transforme, il grandit et grossit. S5 : Synthèse automne. S6 : Sortie hiver : observation des bourgeons, problématique principale : comment l arbre se nourrit-il? S7 : Synthèse hiver S8 : Sortie printemps : observation des chatons, problématique principale : comment l arbre se reproduit-il? S9 : Synthèse printemps S10 : Synthèse générale S11 : La forêt milieu de vie (en cours d élaboration). Un exemple dévaluation pouvant prendre place après la synthèse automne est donné en annexe

4 Séance 1 : Recueil des représentations PHASE 1: Présentation de la recherche MODALITE DE TRAVAIL : collectif DUREE PREVUE : 5mn «Dessinez un arbre avec des légendes Répondez sur votre cahier d expérience (brouillon) aux questions : pensez-vous que l arbre soit un être vivant? Pourquoi?» PHASE 2: Recherche. MODALITE DE TRAVAIL : individuel DUREE PREVUE : 10mn Travail individuel sur une feuille blanche qui sera collée plus tard sur le cahier. PHASE 3: Mise en commun : confrontation des réponses. MODALITE DE TRAVAIL : collectif DUREE PREVUE : 15mn Oral collectif Les élèves exposent leurs dessins en les commentant. Le maître relève les réponses des élèves et leurs arguments sur papier affiche ce qui permettra de confronter leurs représentations avec les connaissances acquises au cours des différentes séances. REMARQUES / BILAN: Les fiches de tous les arbres seront distribuées aux enfants ultérieurement.

5 Séance 2 : extérieur été PHASE 1: choix et reconnaissance d un arbre MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à 5 enfants DUREE PREVUE : 20mn «Choisissez un arbre différent des autres groupes qui vous plaît. En regardant bien les feuilles et les livres distribués, essayez de trouver le nom de votre arbre» Chaque groupe encadré d un adulte, cherche à déterminer son arbre. Le maître circule aide à la détermination et vérifie que les groupes aient un choix différent. PHASE 2: observations et récolte MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à 5 enfants DUREE PREVUE : 20mn «Faites le portrait de votre arbre grâce à la fiche «Mon arbre en été»» «Récoltez en respectant l arbre, différents partie : feuilles, fruits» Chaque groupe encadré d un adulte complète la fiche de son arbre. Le maître circule prend des photos qui aideront à la détermination définitive si nécessaire. Activités : mesure de la circonférence de l arbre, estimation de la hauteur, prise de l empreinte de l écorce au fusain. PHASE 3: Présentation générale des arbres de chaque groupe : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe DUREE PREVUE : 20mn «On fait le tour de tous les arbres choisis. Chaque groupe au pied de son arbre présente rapidement son arbre». REMARQUES / BILAN:

6 Séance 3 : Synthèse en classe PHASE 1: Rappel et collecte des observations. MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis en groupe DUREE PREVUE : 10mn «Nous allons essayer de nous souvenir de ce que nous avons observé durant la sortie, chaque groupe va présenter son arbre. En vous servant de votre fiche, faites une sorte de carte d identité de votre arbre sur une feuille de brouillon, dites nous ce qui vous a permis de l identifier». Faire remarquer l importance de la forme de la feuille (proposer au tableau une clef de détermination simplifiée : simple/composée, alterne/face à face, lobée/palmée, bord dentelé/bord lisse ) la présentation de la feuille, de la silhouette de l arbre, de la présence de fruits. Lever les ambiguïtés qui pourraient subsister par rapport à une identification (platane ou érable par exemple). PHASE 2: Présentation de chaque groupe. MODALITE DE TRAVAIL : collectif DUREE PREVUE : 20mn «Chaque groupe représenté par un secrétaire présente son arbre, l idéal serait de projeter les photos pour chaque groupe au fur et à mesure». Arbres Taille estimée Circonférence feuille Divers chêne cyprès Noisetier tilleul platane frêne Peuplier blanc

7 PHASE 3: Qu est ce qui est commun à tous ces arbres? MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis individuel Réalisation d une trace écrite commune qui peut ressembler à : DUREE PREVUE : 15mn «Un arbre» Un arbre comprend différentes parties : un tronc, des branches, des feuilles, des racines (qu on ne voit pas sauf si l arbre est arraché). Le tronc est recouvert d une écorce ; l écorce fait partie de l arbre. Par contre, les mousses, le lierre qui poussent sur le tronc sont d autres végétaux. Pour identifier un arbre, il faut bien observer ses feuilles. Les feuilles. Il existe des feuilles simples et des feuilles composées. On peut les reconnaître grâce à la place du bourgeon. Sur un rameau, les feuilles peuvent être symétriques (en face) ou alternes. Illustrer avec le schéma des feuilles des arbres de chaque groupe. Vocabulaire : feuille, tronc, racine, écorce, être vivant, branche, un végétal, des végétaux, circonférence, hauteur, rameau, bourgeon, symétrique, alterne, lobe. PHASE 4: Réalisation d un affichage pour chaque arbre. MODALITE DE TRAVAIL : groupe DUREE PREVUE : 10mn Découpage et positionnement des photos pour pouvoir compléter au fil des saisons. Réalisation de titres. REMARQUES / BILAN: Les fiches de tous les arbres seront distribuées aux enfants ultérieurement.

8 Séance 4 : extérieur automne PHASE 1: Avant de partir «Observer bien votre arbre, vous aurez à noter les différences». Chaque groupe vient observer l affichage. PHASE 1: reconnaissance de son arbre MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à5 enfants DUREE PREVUE : 10mn «Retrouver votre arbre, que c est-il passé?» Chaque groupe encadré d un adulte, essaie de retrouver son arbre et s interroge sur les changements. PHASE 2: observations et synthèse : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à 5 enfants DUREE PREVUE : 20mn «Qu est ce qui a changé?» Rappel de l été grâce aux photos. Compléter la fiche mon arbre en automne». Chaque groupe encadré d un adulte, dessine son arbre. L adulte prend des notes élaborées par les remarques des enfants. Mise en place de visées pour affiner la technique de mesure de la hauteur de l arbre. Observation d un tronc coupé : estimation de l âge de l arbre, mise en évidence de l interaction du milieu les cernes sont plus ou moins espacées en fonction d alternance de périodes sèches (l arbre grandit moins) ou humides (l arbre grandit plus vite). L arbre grandit. REMARQUES / BILAN:

9 PHASE 1: Rappel et collecte des observations. Séance 5 : Synthèse automne MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis en groupe DUREE PREVUE : 10mn «Nous allons essayer de nous souvenir de ce que nous avons observé durant la sortie, chaque groupe va présenter son arbre. En vous servant de votre fiche, dites nous ce qui vous a surpris, ce qui a changé, est ce que votre arbre perd ses feuilles? Mise en place du vocabulaire : feuilles caduques, feuilles persistantes, feuillus et conifères. PHASE 2: Présentation de chaque groupe. MODALITE DE TRAVAIL : collectif DUREE PREVUE : 20mn «Chaque groupe représenté par un secrétaire présente les changements observés de son arbre». Arbres Taille estimée Circonférence feuille Divers chêne cyprès Noisetier tilleul platane frêne Peuplier blanc

10 PHASE 3: Un arbre en automne réalisation d une trace écrite. MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis individuel Réalisation d une trace écrite commune qui peut ressembler à : DUREE PREVUE : 15mn Il existe deux grandes sortes d arbres : les feuillus et les conifères. Les feuillus sont des arbres à feuilles plates parcourues de nervures bien visibles. A l automne, la plupart perdent leurs feuilles pour pouvoir passer l hiver. On appelle les feuilles des feuillus des feuilles caduques. Les conifères ont des feuilles souvent réduites à des aiguilles qu ils gardent en hiver. On appelle les feuilles des conifères des feuilles persistantes. L observation des cernes d un tronc nous ont permis de comprendre que l arbre grandit et grossit. Vocabulaire : feuillus, conifères, aiguille, persistante, caduque, nervure, cerne. PHASE 4: Réalisation d un affichage pour chaque arbre. MODALITE DE TRAVAIL : groupe DUREE PREVUE : 10mn Découpage et positionnement des photos pour compléter l affichage. Réalisation de titres. REMARQUES / BILAN: Attention tous les chênes ne perdent pas leurs feuilles en automne, ce qui entretient une confusion jusqu au printemps ou les feuilles mortes sont définitivement remplacées par de jeunes feuilles vertes.

11 Séance 6 : extérieur hiver PHASE 1: reconnaissance de son arbre MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à 5 enfants DUREE PREVUE : 10mn «Retrouver votre arbre, que s est-il passé?» Chaque groupe encadré d un adulte, retrouve son arbre et s interroge sur les changements. PHASE 2: observation et synthèse : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à5 enfants DUREE PREVUE : 20mn «Qu est ce qui a changé?» Rappel de l automne grâce aux photos. Dessiner la silhouette de l arbre en hiver. Que remarques-tu au niveau des animaux de la forêt (oiseau, lézard, insectes ). Chaque groupe encadré d un adulte, dessine son arbre. L adulte prend des notes élaborées par les remarques des enfants. L adulte mettra en évidence : l apparition de bourgeons (couper une branche de chaque arbre différent pour pouvoir les comparer), la disparition de certains animaux (lézards, hirondelles, fourmis), les éventuelles traces d autres animaux (écureuils, sangliers, moineau, canard ). Nous avons compris que l arbre grandit mais comment se nourrit-il?

12 PHASE 1: Rappel et collecte des observations. Séance 7 : Synthèse hiver MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis en groupe DUREE PREVUE : 10mn «Nous allons essayer de nous souvenir de ce que nous avons observé durant la sortie, chaque groupe va présenter son arbre. En vous servant de votre fiche, dites nous ce qui vous a surpris, ce qui a changé? Mise en place du vocabulaire : bourgeon, sève, sels minéraux PHASE 2: Présentation de chaque groupe. MODALITE DE TRAVAIL : collectif DUREE PREVUE : 20mn «Chaque groupe représenté par un secrétaire présente les changements observés de son arbre». PHASE 3: Mise en commun des résultats : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe DUREE PREVUE : 20mn «Chaque groupe représenté par un secrétaire présente les changements observés de son arbre et donne ses hypothèses quant à «la nourriture» de l arbre.». Arbres chêne cyprès Noisetier tilleul platane frêne Peuplier blanc

13 PHASE 4: L arbre se nourrit. On complète les hypothèses des enfants par la présentation de documents simples qui expliquent le rôle des racines et des feuilles (par exemple la revue Wapiti N 246). PHASE 5: La vie en hiver réalisation d une trace écrite. Réalisation d une trace écrite commune qui peut ressembler à : En hiver, les températures baissent, la vie végétale se met à ralentir. Les conifères gardent leurs feuilles alors que les feuillus n en ont plus. On aperçoit des bourgeons sur les rameaux des feuillus. Pour les animaux aussi, on observe des différences, on ne voit plus de lézards, de fourmis : ils hibernent. L écureuil lui reste actif tout l hiver grâce à son pelage, comme le canard Colvert qui possède un plumage chaud. L hirondelle est partie dans les pays chaud, elle migre. L arbre se nourrit par les racines qui permettent la fixation de l arbre mais aussi le pompage de l eau et des sels minéraux. Il se nourrit aussi grâce à ses feuilles qui transforment la nourriture pompée par les racines en sucres. C est la sève qui permet de transporter cette nourriture dans l arbre. MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis individuel DUREE PREVUE : 15mn Vocabulaire : bourgeon, sève, sels minéraux, écureuil, hiver, lézard, hirondelle, pelage, migrer, migration, rameau, moineau. PHASE 5: Réalisation d un affichage pour chaque arbre. MODALITE DE TRAVAIL : groupe DUREE PREVUE : 10mn Découpage et positionnement des photos pour compléter l affichage. Réalisation de titres. REMARQUES / BILAN:

14 Séance 8 : extérieur printemps PHASE 1: reconnaissance de son arbre MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à 5 enfants DUREE PREVUE : 10mn «Retrouver votre arbre, que s est-il passé?» Chaque groupe encadré d un adulte, retrouve son arbre et s interroge sur les changements. PHASE 2: observation et synthèse : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe de 4 à5 enfants DUREE PREVUE : 20mn «Qu est ce qui a changé?» Rappel de l hiver grâce aux photos. Un rameau de l arbre au printemps (apparition des chatons ). Chaque groupe encadré d un adulte, dessine son rameau. L adulte prend des notes élaborées par les remarques des enfants. L adulte mettra en évidence : la transformation des bourgeons en feuilles, l apparition de fleurs, le retour de certains animaux (lézards, hirondelles, fourmis). L arbre se transforme mais comment se reproduit-il?

15 PHASE 1: Rappel et collecte des observations. Séance 9 : Synthèse printemps MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis en groupe DUREE PREVUE : 10mn «Nous allons essayer de nous souvenir de ce que nous avons observé durant la sortie, chaque groupe va présenter son arbre. En vous servant de votre fiche, dites nous ce qui vous a surpris, ce qui a changé, est ce que votre arbre a des fleurs? Arbres chêne cyprès Noisetier tilleul platane frêne Peuplier blanc PHASE 2: Présentation de chaque groupe et mise en commun des résultats. MODALITE DE TRAVAIL : en groupe DUREE PREVUE : 30mn «Chaque groupe représenté par un secrétaire présente les changements observés de son arbre».

16 PHASE 3: Mise en évidence de la fonction de reproduction comment se forment les fruits? MODALITE DE TRAVAIL : en collectif DUREE PREVUE : 20mn A partir de documents (par exemple p 42 Hachette ateliers) trouver la réponse à : Comment se reproduit mon arbre? découvrir la transformation d une fleur au fruit. PHASE 4: La vie au printemps et réalisation d une trace écrite. Réalisation d une trace écrite commune qui peut ressembler à : MODALITE DE TRAVAIL : collectif puis individuel DUREE PREVUE : 15mn Au printemps, les arbres font des fleurs que l on voit parfois très difficilement, il y a parfois des fleurs mâles et des fleurs femelles différentes sur le même arbre. Le chaton du chêne, du noisetier, les petites poches jaunes du cyprès sont les fleurs mâles, ces fleurs mâles contiennent les étamines remplies de grains de pollen. Les grains de pollen vont s unir aux ovules des fleurs femelles : c est la fécondation. Les ovules fécondés se transformeront en graines. Le pistil est l organe femelle de la fleur, il se transforme en fruit. Les fruits contiennent une graine (gland, noisette) ou plusieurs graines (tomate, platane). Les graines une fois semées en terre germeront et donneront une nouvelle plante. Vocabulaire : printemps, fécondation, pistil, étamines, pollen, mâle, femelle, graine, fruit, ovule, chaton. PHASE 5: Réalisation d un affichage pour chaque arbre. MODALITE DE TRAVAIL : groupe DUREE PREVUE : 10mn Découpage et positionnement des photos pour compléter l affichage. Réalisation de titres. REMARQUES / BILAN:

17 Séance 10 : Synthèse générale PHASE 1: Trace écrite collective : MODALITE DE TRAVAIL : en groupe classe DUREE PREVUE : 15mn Les enfants dictent au maître les points importants des observations : été, automne, hiver, printemps : Il change d aspect?, Il se transforme? Pourquoi? => l arbre est vivant. De quoi se nourrit-il? Comment se reproduit-il? Quel sont donc les points communs de chaque être vivant? Réalisation d une trace écrite commune qui peut ressembler à : Comme les animaux, les plantes naissent, grandissent, se reproduisent vieillissent et meurent. Ainsi à partir d un âge variable selon les espèces, un arbre se reproduit, c'est-à-dire fleurit et fructifie. Les fruits contiennent des graines qui, en germant, redonnent de nouveaux arbres. (Documents complémentaires : par exemple : image du cycle de vie du marronnier p16 Tavernier ou du cerisier p19 ou cycle de vie de l arbre ONF : ou ) Prolongement : fabrication de fiches d identité «Essayons de sélectionner dans chaque présentation ce qui sera important de garder pour établir fiche d identité de nos arbres». Nom Taille Feuille Fleur Fruit Ecorce

18 Bibliographie : Le moniteur de sciences Nathan 1999 Collection Tavernier CE2 Edition Bordas 2003 Atelier Hachette Ce2 Sciences expérimentales et technologie 2009 Arbre quel est ton nom? Collection Tavernier Edition Bordas Arbres collection l œil nature Bordas. Journal JDI au cœur de la forêt et du bois édition Nathan Journal Wapiti N 246 Webographie :

19 Annexes :

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21 Nom : Date : Évaluation Sciences Connaît des éléments sur le vivant 1) Dessine un arbre, mets les légendes de chaque partie de l arbre. Observe ces feuilles : Schéma A Schéma B Schéma C Schéma D Schéma E Schéma F Schéma G Schéma H 2 : Donne les lettres des feuilles composées : 3 : Donne les lettres des feuilles des feuilles opposées : 4) A quels arbres appartiennent ces feuilles? 1: 2: 3:.

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24 Extrait de au cœur de la forêt complément du JDI novembre 2008