Sciences Boîte à Outils

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1 Sciences Boîte à Outils Si le cours de Sciences, comme tous les autres d ailleurs, est fait pour te permettre d acquérir des connaissances générales, il doit aussi te servir à utiliser des techniques, des méthodes qui te seront nécessaires dans la vie : lire un graphique, trier et classer des informations, résoudre un problème, réaliser un croquis, un schéma, Ce dossier, appelé «Boîte à Outils», va t aider à acquérir progressivement ces différentes méthodes. A la fin du premier degré, c est-à-dire à la fin de la deuxième année, il faudra que tu les maîtrises. Nous disposons donc de deux années pour y arriver : nous, car personne ne peut apprendre à ta place! Il faudra que tu participes activement aux travaux préparés par ton professeur. Les différentes fiches fournies dans ta boîte à outils constituent des aides. Lorsque tu auras besoin d une méthode, d une technique, tu trouveras dans la fiche correspondante une marche à suivre possible. Dans les premiers exercices, tu devras régulièrement utiliser tes fiches pour réussir le travail demandé : ne t inquiète surtout pas, cela est tout à fait normal puisque presque toutes ces méthodes sont nouvelles pour toi. Ensuite, durant le premier degré, tu découvriras que, peu à peu, tu travailleras sans éprouver le besoin de consulter tes fiches. Il est même possible qu avant la fin de la deuxième année, tu n en aies plus besoin. Cela signifiera que tu as maîtrisé ces différentes méthodes, que tu as trouvé ta propre démarche : tu seras devenu(e) plus autonome! Boîte à Outils 1

2 Sciences Sommaire Boîte à Outils «Traiter l information» Fiche-Outil n 1 : Réaliser un rapport d observation Fiche-Outil n 2 : Rechercher dans un texte la réponse à une question «Observer pour» Fiche-Outil n 3 : Réaliser un croquis d observation Fiche-Outil n 4 : Réaliser un schéma d observation Fiche-Outil n 4 bis : Réaliser le schéma d un montage expérimental Fiche-Outil n 5 : Annoter un croquis ou un schéma d observation Fiche-Outil n 6 : Trier et classer sur base d observations «Mener une démarche scientifique» Fiche-Outil n 7 : Résoudre une énigme scientifique «S informer et communiquer à l aide des graphiques» Fiche-Outil n 8 : Choisir le type de graphique à construire Fiche-Outil n 9 : Construire un graphique en ligne (brisée ou courbe) Fiche-Outil n 10 : Construire un graphique en barres Fiche-Outil n 11 : Construire un graphique en bandelettes Fiche-Outil n 12 : Construire un graphique en secteurs Fiche-Outil n 13 : Lire un graphique en ligne ou en barres Fiche-Outil n 14 : Lire un graphique en bandelettes ou en secteurs Quelques outils supplémentaires Fiche-Outil n 15 : Matériel de laboratoire (dessiné et schématisé) Fiche-Outil n 16 : Les différentes coupes Boîte à Outils 2

3 Fiche-Outil n 1 Réaliser un rapport d observation 1) Sur une feuille A4 quadrillée, à l aide d un crayon noir : a) de dessiner, sur les lignes du quadrillage, un cadre à environ 1 cm du bord b) de délimiter deux cadres de 3 cm de hauteur sur le haut de la feuille et de partager le reste de la feuille en deux parties, dont les dimensions dépendront de l exercice c) de tracer une verticale à 3 cm du bord droit 2) A l encre, de compléter les cadres selon les critères suivant : a) dans le cadre supérieur : RAPPORT D OBSERVATION b) dans le 2 ème cadre À gauche : Nom Prénom Classe Au milieu : Le titre du projet À droite : La date c) dans le 3 ème cadre : Le schéma annoté de l expérience d) dans le 4 ème cadre : Les notes, observations et conclusions N.B. : La partie de droite est exclusivement réservée à la correction! Boîte à Outils 3

4 Fiche-Outil n 2 Rechercher dans un texte la réponse à une question 1) de lire la (ou les) question(s) et les consignes 2) de choisir la manière de lire le texte en fonction des questions posées : a) si les questions sont nombreuses et portent sur des éléments bien précis, je choisis la lecture MOT à MOT et je passe au point 3, b) si les questions sont peu nombreuses et demandent des réponses générales, je choisis la lecture GLOBALE et je passe au point 7. 3) de lire une première fois le texte et de donner la (ou les) réponse(s) après cette première lecture : a) si oui, je passe directement au point 6, b) si non, je passe au point 4. 4) de relire chacune des questions : a) de rechercher la signification des mots que je ne comprends pas, soit en : - utilisant le dictionnaire et autres documents à ma disposition, - me basant sur l étymologie (origine) du mot, - utilisant un synonyme. b) de comprendre ce que l on me demande de rechercher 5) de relire le texte : a) de souligner tous les mots que je ne comprends pas, b) de rechercher leur sens (attention, il peut en exister plusieurs), c) de recopier correctement (ne pas oublier de mots et vérifier l orthographe) la définition choisie. 6) de répondre à chacune des questions posées : a) de bien respecter les consignes : coche, barre, entoure, souligne, b) de m assurer d avoir répondu de manière complète 7) de lire une première fois le texte pour en avoir une idée générale et de donner la (ou les) réponse(s) : a) si oui, je passe directement au point 10, b) si non, je passe au point 8. 8) de relire la (ou les) question(s) : a) de rechercher la signification des mots que je ne comprends pas, soit en : - utilisant le dictionnaire et autres documents à ma disposition, - me basant sur l étymologie (origine) du mot, - utilisant un synonyme. b) de comprendre ce que l on me demande de rechercher Boîte à Outils 4

5 9) de relire le texte : a) de rechercher la signification de quelques mots incompris : 5 au maximum, b) de rechercher le sens qui correspond au texte, c) de recopier correctement (ne pas oublier de mots et vérifier l orthographe) la définition choisie. 10) de répondre à la (ou les) question(s) : a) de résumer l idée générale du paragraphe, du texte en quelques lignes, b) de m assurer d avoir bien répondu à la (ou les) question(s) posée(s). Boîte à Outils 5

6 Fiche-Outil n 3 Réaliser un croquis d observation 1) de choisir la meilleure orientation de l objet, celle qui donne le plus de renseignements importants : position réelle, vue de face, de profil, en coupe, 2) de penser à la mise en page : prévoir la place du titre et des annotations 3) de choisir les dimensions du croquis (plus grand, plus petit ou égal à l objet) 4) de dessiner, en plusieurs étapes, en veillant : a) à utiliser un crayon bien taillé b) à mettre en place la forme globale : 1. faire un trait d esquisse fin et léger 2. respecter les proportions (attention, c est ici qu intervient l échelle) c) à effacer les traits superflus et à repasser le croquis par un trait définitif, c est-à-dire net, continu et plus appuyé (mais sans excès) d) à ajouter, si cela est nécessaire, des détails (par exemple : couleurs plus réalistes) Truc : Il est parfois plus facile de dessiner lorsque l objet est posé sur un quadrillage Boîte à Outils 6

7 Fiche-Outil n 4 Réaliser un schéma d observation 1) de choisir la meilleure orientation de l objet, celle qui donne le plus de renseignements importants : position réelle, vue de face, de profil, en coupe, 2) de penser à la mise en page : prévoir la place du titre et des annotations 3) de choisir les dimensions du schéma (plus grand, plus petit ou égal à l objet) 4) de tracer au crayon léger, un cadre destiné à contenir le schéma 5) de mettre en place la forme globale d un trait léger avec un crayon bien taillé 6) de repérer les éléments importants (mots-clés) que l on veut schématiser 7) de schématiser par simplification du croquis, c est-à-dire : a) ne tenir compte que de la forme globale (pas de détails) b) faciliter la compréhension par la mise en évidence de : - certains éléments en les déplaçant - certaines proportions en les exagérant - certaines parties en les coloriant ou en les hachurant Remarque : Quelques flèches peuvent parfois rendre le schéma plus explicite, notamment pour exprimer des mouvements Boîte à Outils 7

8 Fiche-Outil n 4 bis Réaliser le schéma d un montage expérimental Principe : On schématise toujours un montage expérimental en deux dimensions et en coupe («grand coup de couteau donné en plein milieu du montage dans le sens de la longueur») 1) de préparer la mise en page (cadre au crayon léger) 2) de mettre en place le schéma du montage : a) en utilisant un trait de crayon léger b) en respectant fidèlement la disposition du montage c) en dessinant des formes simples mais en évoquant le matériel utilisé (voir conventions). Le plus souvent, on utilise la latte, l équerre et le compas. 3) de mettre en évidence le fonctionnement du montage : - respecter les ouvertures - flécher les mouvements - symboliser les différentes substances - 4) de tracer un trait définitif net et précis Boîte à Outils 8

9 Fiche-Outil n 5 Annoter un croquis ou un schéma d observation 1) d utiliser un crayon bien taillé 2) de faire un point ou petite flèche sur l élément du schéma à annoter 3) de préparer la disposition des annotations en traçant finement une verticale à quelques cm à droite ou de part et d autre du dessin dans le but d aligner les différentes annotations 4) de répartir régulièrement les annotations et d alterner, si le nombre d annotations est important, le nombre de flèches à gauche et à droite du dessin 5) de tracer horizontalement et à la latte un ligne touchant la verticale (il est parfois souhaitable de recourir à des lignes obliques pour éviter que les traits ne se coupent) 6) d indiquer le nom correspondant et exact à chaque flèche à côté de la verticale : a) ne rien inscrire sur les traits horizontaux b) écrire lisiblement et orthographier correctement 7) de noter le titre précis en le mettant en évidence (souligner, plus grand, ) 8) d indiquer, notamment en biologie, l orientation du schéma (bas haut ; gauche droite, ) Remarque : Pour éviter la surcharge du croquis ou du schéma, on peut repérer les éléments par des nombres et reporter les textes d annotations dans une zone de la page proche du dessin. Boîte à Outils 9

10 Fiche-Outil n 6 Trier et classer sur base d observations 1) de trier : Pour réussir à trier en deux catégories, je dois d abord déterminer le critère selon lequel va être effectué ledit tri. Exemple : l aspect physique de la matière, la couverture de la peau d un animal, son mode de locomotion, 2) de classer : Une fois ce critère choisi, il reste à déterminer la particularité ou caractéristique selon laquelle on va classer les éléments. Exemple : être un solide, être couvert de poils, marcher sur quatre pattes, Chaque élément soumis au tri devra présenter cette caractéristique ou ne pas la présenter. - L élément à classer possède la caractéristique il appartient donc à une première classe - L élément ne possède pas la caractéristique il appartient à l autre classe Ce tri permet le classement en deux catégories (classement dichotomique) que l on identifie chacune par une étiquette. Remarque : On peut préciser le classement en triant suivant une seconde caractéristique. Boîte à Outils 10

11 Fiche-Outil n 7 Résoudre une énigme scientifique 1) d analyser, individuellement, le problème posé : a) d observer attentivement la situation, b) de chercher des indices (éléments), c) de me poser des questions, d) de proposer, sur ¼ de feuille, des pistes à mener pour résoudre l énigme. Attention : on ne s occupe pas du choix du voisin! 2) de choisir, avec l ensemble de la classe, les pistes à suivre 3) de suivre une piste (exécuter une des expériences retenues), par groupe : a) de lire la totalité du mode opératoire sans agir, b) de me faire une idée de ce qui m est demandé, c) de relire le mode opératoire en soulignant les verbes d action, d) d exécuter les opérations demandées 4) d observer et de décrire ce qui se déroule durant l expérience dans le but de comprendre et de donner une signification au phénomène : a) de distinguer les éléments (indices) qui subissent une évolution, une transformation, une modification, b) de préciser sur quoi portent les changements : couleur, odeur, forme, température, taille, volume, c) de noter mes observations d) de réaliser éventuellement un croquis ou un schéma de l expérience (voir Fiches Méthode n 3 4-5) 5) d ordonner mes constatations et/ou mes résultats (texte, croquis, tableau numérique, graphique, ) 6) de communiquer mes résultats à l ensemble de la classe 7) de comparer mes résultats à ceux des autres 8) de regrouper les indices (éléments) et les pistes (expériences, ) qui contribuent à résoudre l énigme, en vue d une conclusion 9) de vérifier si l énigme posée est bien résolue Boîte à Outils 11

12 Fiche-Outil n 8 Choisir le type de graphique à construire Quel type de graphique choisir? Boîte à Outils 12

13 Fiche-Outil n 9 Construire un graphique en ligne (brisée ou courbe) 1) de tracer les deux axes (demi-droites) perpendiculaires : l axe horizontal et l axe vertical se coupant dans le coin inférieur gauche de la feuille 2) de noter le titre du graphique 3) de nommer les deux axes à l aide des données fournies Exemple : «Durée» pour l axe horizontal et «Températures» pour l axe vertical 4) d indiquer entre parenthèses (en dessous ou à droite du nom de chaque axe) l unité Exemple : «années, mois, minutes,» s il s agit d une durée et «C» pour la température 5) de graduer chaque axe séparément en déterminant l échelle : a) chercher la valeur minimale (arrondie vers le bas) et maximale (arrondie vers le haut) de chaque donnée, b) calculer l écart entre ces deux valeurs, c) le comparer avec la longueur disponible pour l axe choisi, d) calculer l échelle : 1 cm pour, e) prendre comme point d origine soit la valeur 0, soit la valeur minimale arrondie 6) de tracer les graduations sur chaque axe : des petits traits et des chiffres 7) de reporter les points : dessiner une petite croix ou un point en suivant bien le quadrillage 8) de tracer la ligne en reliant tous les points obtenus par un trait fin au crayon. Boîte à Outils 13

14 Fiche-Outil n 10 Construire un graphique en barres 1) de tracer les deux axes (demi-droites) perpendiculaires : l axe horizontal et l axe vertical se coupant dans le coin inférieur gauche de la feuille 2) de noter le titre du graphique 3) de nommer les deux axes à l aide des données fournies : par exemple, «Durée» pour l axe horizontal et «Températures» pour l axe vertical 4) d indiquer entre parenthèses (en dessous ou à droite du nom de chaque axe) l unité : par exemple, «années, mois, minutes,» s il s agit d une durée et «C» pour la température 5) de graduer l axe vertical en déterminant l échelle : a) chercher la valeur minimale (arrondie vers le bas) et maximale (arrondie vers le haut) de la donnée, b) calculer l écart entre ces deux valeurs, c) le comparer à la longueur disponible pour l axe, d) calculer l échelle : 1 cm pour, e) prendre comme point d origine soit 0, soit la valeur minimale arrondie 6) de tracer, sur l axe vertical, les différentes graduations à l aide de petits traits et de chiffres 7) de prévoir, pour l axe horizontal, 1 cm pour la base de chaque barre et 0,5 cm d espace entre les différentes barres 8) de tracer, sur l axe horizontal, les graduations qui indiquent la base de chaque barre 9) d indiquer, sous chaque base, ce que la barre représente 10) de tracer les barres : - la base de la barre mesure 1 cm, - la hauteur correspond à la valeur de la donnée exprimée sur l axe vertical Boîte à Outils 14

15 Fiche-Outil n 11 Construire un graphique en bandelettes 1) de vérifier qu une seule des deux données varie 2) de vérifier que la donnée qui varie est bien exprimée en % 3) de vérifier que la somme des différents % est plus petite ou égale à 100 4) de classer les différents % de manière décroissante (du plus grand au plus petit) 5) de dessiner un cercle de x cm de rayon 6) de convertir les différents % en : 1 % est représenté par un angle de 3,6 7) de diviser le cercle suivant les différentes portions obtenues 8) d indiquer, dans chaque compartiment, la valeur des données en % 9) d établir une légende comprenant une couleur par donnée et donc par compartiment 10) d identifier le graphique construit en indiquant le titre, la date et éventuellement l origine des données Boîte à Outils 15

16 Fiche-Outil n 12 Construire un graphique en secteurs 1) de vérifier qu une seule des deux données varie 2) de vérifier que la donnée qui varie est bien exprimée en % 3) de vérifier que la somme des différents % est plus petite ou égale à 100 4) de classer les différents % de manière décroissante (du plus grand au plus petit) 5) de dessiner un rectangle de longueur égale à 10 cm et de largeur égale à 1 cm 6) de convertir les différents % en mm : 1 % est représenté par une longueur d 1 mm 7) de cloisonner le rectangle suivant les différentes longueurs obtenues 8) d indiquer, dans chaque compartiment, la valeur des données en % 9) d établir une légende comprenant une couleur par donnée et donc par compartiment 10) d identifier le graphique construit en indiquant titre, date et éventuellement l origine des données Boîte à Outils 16

17 Fiche-Outil n 13 Lire un graphique en ligne ou en barres 1) de lire le titre 2) de lire les données indiquées sur l axe horizontal ainsi que sur l axe vertical 3) de choisir entre les propositions suivantes : - la valeur finale est plus élevée que la valeur de départ : il y a augmentation ou croissance - la valeur finale est plus basse que la valeur de départ : il y a diminution ou décroissance - la valeur finale est la même que la valeur de départ : il y a stagnation 4) de calculer l écart entre la valeur finale et la valeur de départ 5) de mesurer l importance relative de la variation, en divisant l écart par la valeur de départ : 6) de qualifier la variation : Importance de la variation = Écart : Valeur de départ - de régulière (ligne droite, sommets des barres sur une ligne droite, ) - d irrégulière (ligne ou barres en dents de scie) 7) d inscrire, si la variation est irrégulière, les différentes périodes et leur évolution (augmentation, diminution ou stagnation) 8) d établir une conclusion en reprenant les réponses des points Fiche-Outil n 14 Lire un graphique en bandelettes ou en secteurs 1) de lire le titre 2) de lire la légende 3) de donner la valeur de chacun des compartiments (pour un graphique en bandelettes) ou de chaque secteur (dans le cas d un graphique en secteurs) 4) de classer les différentes valeurs par ordre décroissant 5) de comparer l importance d un compartiment ou d un secteur par rapport : - aux autres compartiments ou secteurs - à l ensemble du graphique 6) de rassembler mes résultats en une conclusion 7) de m assurer d avoir répondu au problème posé Boîte à Outils 17

18 Fiche-Outil n 15 Matériel de laboratoire (dessiné et schématisé) Boîte à Outils 18

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