La table des matières détaillée Première partie : Un esprit et son développement FASCICULE I 49 pages Préface de André Giordan 1 En guise d avant-propos 2 Chapitre I Des jeunes, des sciences et un esprit 10 Pourquoi commencer si tôt? 10 Que faut-il entendre par «esprit» scientifique? 13 Que faut-il entendre par «faire» des sciences? 17 Pourquoi une pédagogie par projets? 20 Pourquoi un recours systématique aux questions-outils? 22 Pourquoi un constructivisme radical? 24 Qu advient-il du programme du ministère de l'éducation? 27 Et de l usage de l ordinateur? 29 Fascicule I seul : Annexe A, Sur le programme du MÉQ et la formation scientifique Les compétences transversales L éducation préscolaire L enseignement primaire Français, langue d enseignement Mathématique Science et technologie Premier cycle Second et troisième cycles Les Savoirs essentiels du premier cycle : Les savoirs essentiels des deuxième et troisième cycles : Stratégies Stratégies d'exploration Stratégies d'instrumentation Stratégies de communication Suggestions pour l utilisation de la technologie de l'information et de la communication i
FASCICULE II 13 pages Chapitre II Sur la pensée rationnelle «flotte ou coule?» 30 FASCICULE III 25 pages Chapitre III Sur la référence obligée «la germination» 43 Fascicule III seul : Annexe C, Sur l étude de facteurs pouvant influencer un phénomène Fascicule III seul : Annexe D : Sur la définition opératoire FASCICULE IV 18 pages Chapitre IV Sur la vérité conditionnée «les têtards» 65 FASCICULE V 27 pages Chapitre V Sur l'observation «les feuilles d'automne» 83 FASCICULE VI 33 pages Chapitre VI Sur la démarche «la Lune» 110 Fascicule VI seul : Annexe B, Sur la parallaxe Seconde partie : Des projets pour tous les cycles et pour tous les goûts FASCICULE VII 40 pages Chapitre VII L espace 141 Des projets pour les jeunes 141 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 141 Illustrations 142 Soleil 142 Mouvement apparent 142 Cadran solaire 146 Taches solaires 149 Éclipse de soleil 150 Changement apparent 150 ii
Lune 150 Apparence 150 Mouvement apparent 150 Carte lunaire 150 Éclipse de Lune 151 Marée 151 Changement apparent 154 Étoiles 159 Cherche-étoiles 159 Constellations 159 «Contenu» de constellations 160 Planètes 162 Mouvement apparent 162 Maquette 163 Mouvement des satellites de Jupiter 164 Le système solaire 164 Étude de l ensemble des objets célestes qui s y trouvent 164 Des repères pour l adulte 166 La démesure de l univers 166 Notre système solaire 169 La genèse de cet Univers 171 Formation du système solaire 176 Fascicule VII seul : Annexe E, Sur les marées FASCICULE VIII 32 pages Chapitre VIII La Terre 179 Des projets pour les jeunes 179 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 179 Illustrations 180 Sol 180 Analyse 180 Collection d échantillons 180 Terrain 181 Accidents de terrain et strates 181 Cailloux 183 Collection de spécimens 183 Roches 184 Collection d échantillons 184 iii
Minéraux 185 Collection et identification 185 Fossiles 186 Collection et identification 186 Dinosaures 186 Cristaux 188 Collection 188 Fabrication 188 Géologie 189 Mesure du diamètre de la Terre 189 Volcan 191 Tremblements de terre 194 Topographie 194 Des repères pour l adulte 196 L origine des jours et des nuits et aussi des saisons 196 La formation des montagnes 199 La désagrégation des montagnes 203 Le ruissellement 203 Le vent 204 Le gel 204 L action chimique 205 Les glaciers 206 L origine de la roche 206 L origine des fossiles 209 FASCICULE IX 38 pages Chapitre IX L atmosphère 211 Des projets pour les jeunes 211 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 211 Illustrations 212 Les saisons 212 Indices naturels 212 Évolution 212 Le vent 213 Les indices de sa présence, de son intensité ou de sa direction. 213 Nuages 215 Morphologie 215 Formation et transformation 216 iv
Le brouillard, la rosée, le givre 217 Météo 219 Prévision météo 219 Fabrication d instruments 221 Le cycle de l eau 223 Origine de la pluie : fabrication de nuages et de pluie 223 Chemins empruntés par l eau : réalisation d une maquette dynamique 223 Inondations : dégâts et causes 226 Objets volants 229 Catégories 229 Fusées : bases de lancement, matériel de propulsion, etc. 229 Planeurs : «avions de papier» 231 Avions à hélice 231 Parachutes 233 Cerfs-volants : classiques ou acrobatiques 233 Montgolfières : à hélium seulement 234 Étude de facteurs influençant le vol 238 forme 238 envergure 238 nature des matériaux 238 conditions d envol 238 répartition du poids 238 conditions météo 238 Des repères pour l adulte 239 L air 239 Le vent 240 Les nuages 242 Quelques phénomènes météo 244 le brouillard 244 la rosée 244 Les «fronts», chaud et froid 244 la grêle 244 les tornades 245 les ouragans 246 l influence des accidents de terrain 246 La prévision météo 247 le thermomètre 247 le baromètre 247 la girouette 248 l anémomètre 248 l hygromètre 248 v
le pluviomètre 248 FASCICULE X 66 pages Chapitre X Les plantes et les animaux 249 Des projets pour les jeunes 249 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 249 Illustrations 251 Plantes 251 Arbres 251 Fleurs 255 Petites plantes herbacées ou ligneuses 258 Prêles, lycopodes, fougères, mousses et lichens 261 Champignons 263 Croissance d une plante 266 mode de reproduction 266 changements morphologiques lors de la croissance 267 étude de facteurs de croissance 269 culture hydroponique 269 Graines 270 Fécondation 271 Fabrication du papier 271 Teintures végétales 272 Animaux 277 Insectes 277 Poissons 278 Crustacés et mollusques 279 Oiseaux 280 indigènes de l entourage 280 domestiques 280 Petits mammifères 283 indigènes de l entourage 283 domestiques 284 Grands mammifères indigènes de l entourage 288 Reptiles 288 Amphibiens 289 Plantes et animaux 291 L arbre et la vie 291 Survie en forêt 292 Des repères pour l adulte 293 vi
L évolution de la vie 294 L origine de la vie 300 La vie à ses tout débuts et l enchaînement des espèces 301 L origine des infirmités 303 La diversité de la vie 304 Fascicule X seul : Annexe D, Sur la définition opératoire Fascicule X seul : Annexe F, Sur la mort, réflexions non morbides FASCICULE XI 31 pages Chapitre XI La lumière 308 Des projets pour les jeunes 308 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 308 Illustrations 309 Déviation de la lumière au moyen de miroirs et formation d images (réelles ou virtuelles) 309 avec des miroirs plans avec miroirs courbes (concaves ou convexes) miroirs souples miroir unique ou miroirs multiples Déviation de la lumière à l aide de lentilles et formation d images (réelles ou virtuelles) 313 avec des lentilles rigides concaves ou convexes avec des lentilles souples concaves ou convexes avec lentille unique ou lentilles multiples Décomposition de la lumière en ses différentes couleurs 317 par réfraction (avec prisme de verre ou d eau) par diffraction (avec sources ponctuelles, goutte d huile ou disque laser) Fabrication de couleurs particulières 319 par absorption (au moyen de filtres ou de mélanges de pigments) par addition (au moyen de sources lumineuses de couleurs différentes) Réalisation d appareils 321 ombres chinoises périscope boîte à trou appareil photo à trou appareil photo reflex (à l aide d une loupe et d un miroir) lunette dite astronomique avec loupes de focales différentes microscope avec loupes de focales différentes vii
Des repères pour l adulte 326 La nature de la lumière 326 L'origine de la lumière 327 La couleur de la lumière 328 Les moyens de dévier la lumière 329 La diffusion 330 La réflexion 330 La réfraction 330 La diffraction 331 Les images obtenues grâce à ces phénomènes 331 L image formée par l intermédiaire d un trou ponctuel 331 Les images obtenues avec un miroir plan 332 Les images obtenues avec un miroir courbe 333 Les images obtenues avec une loupe 334 Les mares d eau fictives (mirages) 335 La décomposition de la lumière à l aide d un prisme 336 Les arcs-en-ciel 336 Le fonctionnement de l'oeil et de l'appareil photo 337 FASCICULE XII 35 pages Chapitre XII L électricité 339 Des projets pour les jeunes 339 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 339 Illustrations 340 Les aimants 340 leurs propriétés, aimants rigides et aimants souples, aimants seuls ou en groupe; leur fabrication à l aide d un autre aimant Les boussoles 344 fonctionnement et usage de la boussole, boussole sur pivot et boussole flottante, fabrication de boussoles L électricité statique 346 sa production, sa détection (l électroscope), ses caractéristiques Les piles 350 fonctionnement d une pile, les divers types de piles (piles sèches et accumulateurs [piles rechargeables]), fabrication d une pile ou d un accumulateur, placage de métal (galvanoplastie) Les ampoules 354 fonctionnement d une ampoule ou d une diode électroluminescente (DEL), fabrication de circuits à une ou plusieurs ampoules (ou DELs) avec un ou plusieurs interrupteurs Fabrication de divers appareils 357 viii
l électroaimant et la fabrication d aimants à l aide de l électroaimant 357 le télégraphe et la sonnerie 358 le téléphone et le haut-parleur 358 le galvanomètre 360 le moteur et la génératrice 360 Des repères pour l adulte 362 L'origine et la nature de l'électricité 362 Des moyens de produire un courant électrique 364 La réaction chimique (ou la pile électrique) 364 L induction magnétique ou la génératrice 365 L excitation thermique 365 L effet piézo-électrique 365 L effet photoélectrique 365 Les notions de voltage et d intensité du courant 366 Les aimants et les électroaimants 367 Le fonctionnement de quelques appareils 369 L'ampoule électrique 369 La DEL 369 Le télégraphe et la sonnerie 370 Le téléphone et le haut-parleur 371 Le moteur et la génératrice 372 La foudre 374 FASCICULE XIII 16 pages Chapitre XIII Les machines simples 375 Des projets pour les jeunes 375 Aperçu des sujets d exploration, activités ou projets 375 Illustrations 376 Les leviers 376 la réalisation de mobiles divers, la balance à plateau ou à curseur, la balançoire à bascule, le levier pour déplacer des objets lourds, le treuil, les jouets ou jeux faisant appel au centre de gravité (les objets qui «défient» la gravité, les pendules, les balançoires), les jeux de blocs de construction Les poulies 380 les palans de toutes sortes Les rouages d entraînement 382 le mécanisme des boites à musique, des voitures jouets, des mobiles actionnés par ressort et engrenage, la visite d un ancien moulin à vent ou à eau, l horloge, la montre bracelet et le réveille-matin (tous trois : mécaniques seulement), les jeux d engrenages jouet, le vélo ix
Les plans inclinés 383 les courses de voitures ou de billes de différentes grosseurs à partir de plans inclinés, la fabrication de complexes comportant plans inclinés, leviers, etc. Des repères pour l adulte 385 Le levier 385 La poulie 386 Les rouages d entraînement 387 Le plan incliné 389 FASCICULE XIV 13 pages Chapitre XIV Sur les conditions d exercice 391 Le matériel utile 391 Instruments de base 391 Matériel consommable de base 392 Objets récupérés 392 L organisation physique de la classe 392 La gestion de la classe 393 Avant tout, établir un climat de confiance et de respect mutuel 393 Éviter l approche mécaniste 393 Exposer fréquemment l élève à de véritables situations de résolution de problèmes 393 Voir à établir un encadrement riche, stimulant et soutenu 394 Privilégier la motivation intrinsèque 394 Privilégier la recherche empirique 394 Privilégier le contact direct des jeunes avec la réalité 395 Procéder différemment selon l âge des jeunes 395 Bien planifier les projets 396 Raffermir sa confiance pour animer sa classe 397 Diversifier l horaire de classe 397 Bien distinguer le lieu et le moment le plus propice à la réalisation des divers travaux 398 Intégrer progressivement différentes matières scolaires 398 Accepter de «manquer» de temps 398 À ne pas oublier lors de la conception d un projet 399 La gestion des apprentissages 399 S interroger régulièrement sur la pertinence des apprentissages visés 399 x
Ne pas perdre de vue que l important est l apprentissage et non pas l activité ou le produit résultant 399 Ce qui importe avant tout, c est le développement du jeune 400 Bien distinguer l évaluation formative de l évaluation sommative 400 Mettre les enfants à contribution face aux apprentissages escomptés 400 Mettre au point des grilles d observation 401 Transformer la nature des devoirs et leçons à la maison 401 Surveiller et travailler à surmonter les obstacles épistémologiques 401 Encourager la production de rapports 402 FASCICULE XV 20 pages Chapitre XV Si la chose vous intéresse Bibliographie commentée 404 Sur l espace 404 Sur la Terre 405 Sur l atmosphère 407 Sur les plantes 408 Sur les animaux 411 Sur les plantes et animaux 415 Sur des sources de renseignements plurithématiques 416 En guise de conclusion 417 Annexes 424 Annexe A : Sur le programme du MÉQ et la formation scientifique 404 Annexe B : Sur la parallaxe 435 Annexe C : Sur l étude de facteurs pouvant influencer un phénomène 437 Annexe D : Sur la définition opératoire 438 Annexe E : Sur les marées 440 Annexe F : Sur la mort, réflexions non morbides 442 La Table des matières détaillée 447 xi