Situation d apprentissage et d évaluation Problématique de sciences et technologie au primaire : Peut-on rendre une éponge imperméable? 1ère partie : planification Dans le cadre de ce travail, nous avons choisi d aborder une expérience portant sur les connaissances de l univers matériel au 1 er cycle, soit la perméabilité et l imperméabilité. Nous demandons à deux élèves de classe régulière, un de 1 ère année et un de 3 e année, de trouver la meilleure façon de rendre une éponge imperméable. Ainsi, nous élaborerons, selon les capacités de chaque enfant, un vocabulaire précis dans ce domaine d exploration. Titre de l activité : Peut-on rendre une éponge imperméable? Thème : La perméabilité et l imperméabilité Degrés visés : - 1 ère année, classe régulière - 3 e année, classe régulière Durée : Environ 45 minutes Résumé de la problématique Cette activité suggère à l élève d expérimenter des techniques pour rendre une éponge imperméable. Ainsi, l élève sera en mesure d observer les propriétés de perméabilité et d imperméabilité de certains matériaux. Matériel pour l ensemble de la problématique Éponges Bol d eau Ruban adhésif Sacs ziploc Papier d aluminium Pellicule de plastique Débarbouillettes Sacs de papier brun Pot Mason Élastiques Divers morceaux de tissus (coton, laine, nylon) Carnet de l élève 1
Pistes d intégration suggérées Discipline : Français Compétence disciplinaire : Écrire des textes variés Savoir essentiel : Prise en compte d éléments de cohérence Moyens : Écrire dans le carnet de science Avant de débuter son expérience, l élève devra écrire ses prédictions, noter son défi et illustrer le matériel qu il utilisera. Tout en testant différents moyens pour rendre son éponge imperméable, l élève sera appelé, pour chacun des moyens utilisés, à écrire son hypothèse, illustrer sa démarche et noter le résultat. Finalement, l élève devra composer une courte conclusion en précisant les techniques qui se sont avérées les plus efficaces et en s exprimant sur ce qu il a appris. Évidemment, nous soulignons que cette activité s adresse à un enfant du premier cycle et que par conséquent, l espace réservé à l écriture dans le carnet de l élève est adapté aux capacités de ce groupe d âge. Dans le cas d un élève ayant des difficultés d apprentissage, ce carnet l aide à vivre des réussites. Domaine général de formation Vivre-ensemble et citoyenneté (si vécu en groupe) Axe de développement : - Engagement dans l action dans un esprit de coopération Compétence en science et technologie (premier cycle) Compétence 1 : Explorer le monde de la science et de la technologie Composantes de la compétence : - Se familiariser avec des façons de faire et de raisonner propres à la science et à la technologie. - S initier à l utilisation d outils et de procédés simples. - Apprivoiser des éléments des langages propres à la science et à la technologie. En lien avec cette compétence, nous désirons que les élèves découvrent la procédure scientifique lors d une expérimentation. Plus précisément, qu ils émettent des hypothèses, verbales ou écrites, qu ils vivent une expérience avec du matériel de leur environnement, qu ils notent leurs observations et finalement, qu ils en tirent une conclusion. Pour ce faire, nous guiderons les élèves afin qu ils soient en mesure de faire des hypothèses et nous présenterons le matériel à utiliser. Par la suite, ils seront invités à expérimenter les matériaux en lien avec la question de départ. 2
Compétence en science et technologie (deuxième cycle) Compétence 1 : Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d ordre scientifique ou technologique. Composantes de la compétence : - Identifier un problème ou cerner une problématique. - Recourir à des stratégies d exploration variées. Pour l élève de 3 e année en adaptation scolaire, nous voulons qu il puisse cerner la problématique de la question de départ. Pour ce faire, nous lui poserons des questions sur l activité proposée ainsi que sur les différents matériaux mis à sa disposition. Enfin, nous lui demanderons quelles sont les meilleures et les moins bonnes stratégies qu il a utilisées pour expérimenter. Savoirs essentiels Domaine de l univers matériel : - Perméabilité et imperméabilité - Absorption Repère culturel François Fresneau, inventeur des premières bottes de pluie. Pistes d évaluation des apprentissages des élèves Carnet de l élève (annexe 4), avec lequel l enseignante et l élève pourront conserver des traces de cette expérience. Grilles d observation proposées par Marcel Thouin 1 Compétences transversales D ordre intellectuel : o résoudre des problèmes D ordre méthodologique : o coopérer (si l activité est vécue en groupe) o se donner des méthodes de travail efficaces 1 Thouin, Marcel (2009) Enseigner les sciences et la technologie au préscolaire et au primaire, (2 e éditions) Québec : Éditions MultiMondes. 3
Stratégies Ici, nous avons recours à des stratégies à la portée de tous, soit les enseignantes et les élèves. Formuler des questions. Émettre des hypothèses. Explorer diverses avenues de solution. Recourir à un mode de communication pour proposer ses explications (carnet de l élève). Activité fonctionnelle But Lors de cette mise en situation, l enseignante souhaite susciter la curiosité des élèves face aux objets qui se mouillent et ceux qui absorbent l eau. Elle veut les amener à faire la différence entre le concept «mouillé» et «absorbé». Description de l activité Lors du retour de la récréation ou du dîner, les élèves aperçoivent un aquarium rempli d eau devant la classe. L enseignante pose une question au groupe : «Si je plonge des objets dans l eau, quels sont ceux qui seront mouillés et ceux qui ne le seront pas?» L enseignante laisse les élèves faire des prédictions, puis les laisse discuter entre eux sur le sujet. L enseignante plonge les différents objets dans l eau (paille, crayon, serviette en tissu, serviette en papier, élastique, éponge), puis les sort. Elle laisse les élèves s exprimer par rapport aux résultats. L enseignante peut tordre ou secouer les objets afin de permettre aux élèves d observer la quantité d eau qui s écoule. Finalement, l enseignante amène les élèves à comprendre que tous les objets se mouillent, mais ne sont pas nécessairement absorbés par l eau. 4
Résolution de problèmes But Réaliser que certains matériaux se laissent traverser par l eau et d autres non. Description des activités L enseignante propose un défi aux enfants: comment faire pour rendre une éponge imperméable? L enseignante dispose sur une table l éponge ainsi que les différents matériaux disponibles pour faire l expérience. Elle explique aux élèves qu ils peuvent faire de trois à cinq expériences. Ces derniers choisissent le matériel qu ils souhaitent utiliser et le placent près d eux. Les élèves reçoivent leur carnet de science et technologie et remplissent les deux premières pages (nom, date, prédictions et matériel utilisé). Tout en étant guidés par l enseignante, les élèves débutent leur première expérience en notant d abord leur hypothèse dans leur carnet. Ensuite, ils tentent un moyen pour rendre l objet imperméable. Par exemple, un élève pourrait mettre l éponge dans un pot Mason. Les élèves vérifient ensuite si leur technique a fonctionné en plongeant leur objet dans l eau. Ils dessinent leur démarche et notent le résultat dans le carnet. Les élèves répètent la démarche avec d autres matériaux. Lorsque les expériences sont complétées, l enseignante anime le retour. - Que retiens-tu de cette expérience? - Est-il possible de rendre l éponge imperméable? - Avec quel matériel as-tu réussi à rendre l éponge imperméable? - Décris la façon dont tu t y es pris? Pendant l activité, l enseignante observe les comportements des enfants afin de remplir le plus justement la grille d observation. Anticipation d embûches Il est facile d anticiper des difficultés lors d une expérimentation qui implique de l eau. Les élèves peuvent échapper de l eau et en renverser sur leur table de travail, donc sur tout le matériel, incluant leur carnet scientifique. Les élèves perturbateurs peuvent voir 5
là une occasion de s amuser dans l eau au lieu d exécuter la tâche demandée. Ils en profiteront certainement pour arroser les pairs. De plus, les enfants ayant plus de connaissances que d autres se réjouiront de partager leur «bagage» de connaissances avant même d expérimenter! Finalement, certains enfants pourraient expérimenter avec le même matériel et leurs résultats pourraient différer. Lors de ces occasions, il est favorable d établir un contrat didactique clair avec le groupe d élèves. Les règles doivent être précises et respectées de tous. Pour rendre l activité encore plus agréable, nous proposerions des rôles spécifiques à chacun des membres de l équipe (responsabilités). De notre côté, comme nous avons vécu l expérience avec seulement deux enfants, nous n avons pas vécu de difficultés précises, à part le carnet scientifique et les pantalons un peu mouillés! Activité de structuration But L enseignante souhaite amener les enfants à tirer des conclusions sur les résultats des expériences. Aussi elle aspire à amener les enfants à partager leurs découvertes et apprentissages. Description de l activité L enseignante fait un retour avec les élèves sur les expériences réalisées. Elle demande aux élèves de s exprimer sur le choix du matériel utilisé. L enseignante demande aux élèves de placer les matériaux qui rendent l éponge imperméable à un endroit et ceux qui ne fonctionnent pas à un autre endroit. Elle amène les élèves à tirer des conclusions. Exemples : - La vitre est un matériau imperméable; elle ne se laisse pas traverser par l eau. - Pour rendre l éponge imperméable, le ruban adhésif doit la recouvrir complètement. - Pour rendre l éponge imperméable, le sac Ziploc doit être fermé hermétiquement et ne pas être perforé. L enseignante termine l activité en posant une question : «Sais-tu qui a inventé les bottes de pluie que tu portes les jours de pluie?» 6
Elle invite les élèves à prendre quelques minutes pour aller visiter les sites http://www.yfolire.net/sais/definition.php?code=fresneau ainsi que www.google.com/ image. Pistes d enrichissement Lors d une journée de pluie, fabriquer un objet original et le rendre imperméable afin qu il n absorbe pas l eau lors de la récréation. Demander aux élèves de nommer des objets de leur environnement faits en caoutchouc ou simplement imperméables. Avec les élèves du 2 e cycle, découvrir l arbre dont on extrait le latex pour en faire du caoutchouc, l Hevea brasiliensis. 7