Sciences et technologie 4 e année Jean-Yves D Amour Marcel Thouin Paul Trudel Centre franco-ontarien de ressources pédagogiques
Table des matières Introduction... 5 Systèmes vivants... 7 Activité 1 : Comment peux-tu observer et protéger les oiseaux qui ne migrent pas?... 9 Activité 2 : Est-il possible de construire un aquarium, un terrarium, un vivarium avec 2 morceaux de verre?... 11 Activité 3 : Qu'est-ce qu'on retrouve dans l'eau polluée?... 13 Activité 4 : Est-ce que les vers de terre préfèrent un sol sec ou un sol humide?... 15 Activité 5 : Pourquoi le ver de terre doit-il se cacher de la lumière?... 17 Activité 6 : Peux-tu fabriquer un étang naturel?... 19 Activité 7 : Tous les animaux font-ils partie d une chaîne alimentaire?... 21 Activité 8 : Quelle est la niche écologique d un animal?... 23 Activité 9 : Comment les adaptations structurales de certains animaux améliorent-elles leur chance de survie?... 25 Activité 10 : Qu est-ce qui peut modifier un écosystème?... 27 Matière et matériaux... 29 Activité 11 : Qu'arrive-t-il à la lumière lorsqu'elle est réfléchie sur un miroir?... 31 Activité 12 : Combien d'images du bâton peux-tu voir?... 33 Activité 13 : Est-ce que le son se déplace?... 35 Activité 14 : Est-ce que le son voyage à travers les solides?... 37 Activité 15 : Peux-tu faire de la musique avec une ficelle?... 39 Activité 16 : Qu'est-ce qui cause un écho?... 41 Activité 17 : Quelles surfaces réfléchissent le mieux la lumière?... 43 Activité 18 : Peux-tu transmettre un son à travers un tuyau d'arrosage?... 45 Activité 19 : Qu'arrive-t-il lorsqu'un crayon est placé entre deux miroirs?... 47 Activité 20 : Est-il possible de voir la bougie dans le verre?... 49 Activité 21 : Qu'arrive-t-il lorsque tu regardes une règle à travers un verre d'eau?... 51 Activité 22 : Est-ce que le verre est vraiment vide?... 53 Activité 23 : Est-ce que les rayons de lumière peuvent être déviés?... 55 Activité 24 : Est-ce que la lumière peut voyager à travers l'eau?... 57 Activité 25 : Peux-tu voir une onde?... 59 Activité 26 : Peux-tu produire un son avec une règle de bois?... 61 Activité 27 : Combien de sons différents peux-tu produire?... 63 Activité 28 : Est-ce que la lumière et le son voyagent de la même façon?... 65 Activité 29 : Est-ce que le son voyage plus vite à travers les solides ou à travers l'air?... 67 Activité 30 : Est-ce qu'un son produit sous l'eau a la même intensité qu'un son produit hors de l'eau?. 69 Activité 31 : Que peux-tu utiliser pour produire un son?... 71 Activité 32 : Est-ce qu'un son peut passer à travers un solide?... 73 Activité 33 : Peux-tu produire un son en soufflant dans une éprouvette?... 75 Activité 34 : Peux-tu écrire ton nom en regardant les lettres dans un miroir?... 77 Activité 35 : Peux-tu voir l'ombre d'une flamme?... 79 Activité 36 : Est-ce que des récipients de grandeurs différentes émettent des sons différents?... 81 Activité 37 : Peux-tu fabriquer une lunette d observation?... 83 Activité 38 : Pourquoi les lunettes aident-elles à mieux voir?... 85 Activité 39 : Une bouteille vide et une bouteille contenant de l eau donnent-elles le même son?... 87 Activité 40 : Comment les couleurs se divisent-elles et se mélangent-elles?... 89 Énergie et contrôle... 91 Activité 41 : Est-il possible de se transmettre des messages au moyen de deux boîtes de conserve?... 93 Activité 42 : Comment peux-tu créer un arc-en-ciel dans un bol d'eau?... 95 Activité 43 : Quelle sorte de son un cylindre produit-il?... 97 Activité 44 : Qu'arrive-t-il au papier construction placé au soleil?... 99 Activité 45 : Peux-tu améliorer l efficacité de la prise de son d un microphone?... 101 Activité 46 : Comment les rayons de lumière se déplacent-ils d un endroit à un autre?... 103 Activité 47 : Les rayons du soleil peuvent-ils faire tourner un moulinet?... 105 Activité 48 : Quel est l effet d une lunette astronomique?... 107
Activité 49 : Comment les sons parviennent-ils à tes oreilles?... 109 Activité 50 : Peux-tu déterminer la forme des ombres?... 111 Activité 51 : Quels sons feront danser la balle de ping-pong?... 113 Activité 52 : Qu'est-ce que le son?... 115 Activité 53 : De quelle façon la lumière voyage-t-elle?... 117 Activité 54 : Est-ce que la température augmente dans un récipient fermé?... 119 Activité 55 : Peux-tu concentrer la chaleur en un seul point?... 121 Activité 56 : Peux-tu faire cuire des aliments avec les rayons du soleil?... 123 Activité 57 : Qu'est-ce qui détermine la hauteur du son?... 125 Activité 58 : Peux-tu produire un son à partir d'une chaîne de bandes élastiques en mouvement?... 127 Activité 59 : D'où viennent les couleurs?... 129 Activité 60 : Comment fabrique-t-on un périscope?... 131 Activité 61 : Une lampe allumée peut-elle être réfléchie par un miroir?... 133 Activité 62 : Est-ce que la lumière blanche est composée de plusieurs couleurs?... 135 Activité 63 : Est-ce que le noir sur le papier journal brunit au même moment que le blanc?... 137 Activité 64 : Est-ce que toutes les couleurs absorbent la chaleur à un degré égal?... 139 Activité 65 : Que ressens-tu lorsque tu places ta main devant un haut-parleur?... 141 Activité 66 : Peux-tu entendre des sons qui sont produits derrière toi?... 143 Activité 67 : Peux-tu produire un son en frottant une ficelle?... 145 Activité 68 : Est-ce que les vibrations d'un verre d'eau peuvent se transmettre à un autre verre d'eau? 147 Activité 69 : Peux-tu voir des objets hors de ton champ de vision?... 149 Activité 70 : Comment vois-tu une cuillère plongée dans un récipient d'eau?... 151 Activité 71 : Y a-t-il des couleurs dans la lumière?... 153 Activité 72 : Qu'arrive-t-il à l'image de la pièce de monnaie lorsqu'elle est placée devant deux miroirs? 155 Activité 73 : Peux-tu voir certaines couleurs mieux que d'autres dans l'obscurité?... 157 Activité 74 : Est-ce que l'eau dans le bocal blanc est plus chaude que l'eau dans le bocal noir?... 159 Activité 75 : Tes yeux peuvent-ils voir de la couleur à partir d un objet noir et blanc?... 161 Activité 76 : À quoi sert un stéthoscope?... 163 Activité 77 : Peux-tu former de nouvelles couleurs à l aide de la lumière blanche?... 165 Structures et mécanismes... 167 Activité 78 : À l aide d une poulie simple fixe, peut-on diminuer la force requise pour lever un poids? 169 Activité 79 : À l aide d une poulie simple mobile, peut-on diminuer la force requise pour lever un poids? 171 Activité 80 : À l aide d une moufle simple, de combien la force requise pour lever un poids sera-t-elle diminuée?... 173 Activité 81 : À l aide d une moufle double, de combien la force requise pour lever un poids sera-t-elle diminuée?... 175 Activité 82 : Qui sera le plus fort?... 177 Activité 83 : Qu'arrive-t-il au tube quand tu tires sur les ficelles?... 179 Activité 84 : La grosseur des roues a-t-elle un effet sur la force mécanique dans un système d engrenage?... 181 Activité 85 : Est-il possible de construire un dispositif qui simule le remonte-pente?... 183 Activité 86 : Peux-tu construire un dispositif qui contient un système de poulies et un système d engrenages?... 185 Systèmes de la Terre et de l espace... 187 Activité 87 : Est-ce que de simples feuilles de papier sont aptes à combattre l'érosion?... 189 Activité 88 : L'eau courante a-t-elle une influence sur la formation du terrain?... 191 Activité 89 : Comment se forment les fossiles?... 193 Activité 90 : Que contient le sol?... 195 Activité 91 : Le sol a-t-il la même épaisseur partout?... 197 Activité 92 : Quels sont les éléments qui composent le sol?... 199 Activité 93 : Est-il possible d étudier les couches du sol?... 201 Activité 94 : Est-il possible de classifier les différents types de roches?... 203 Activité 95 : Les phénomènes naturels peuvent-ils changer l aspect physique d une région?... 205 Activité 96 : Est-ce que l eau qui se transforme en glace dégage une force?... 207
Introduction Les sciences et la technologie ne s enseignent pas uniquement avec des livres, du papier, des crayons et des documents audiovisuels. Une activité scientifique digne de ce nom implique la manipulation de matériel. Les activités scientifiques proposées portent sur des principes simples, dont l explication pourrait se trouver dans des livres de sciences. Les fiches d activité scientifique de ce cahier comportent différentes composantes. Entre autres : Activité : Matériel : Schéma : la question que tu te poses. une liste complète du matériel dont tu as besoin pour réaliser l expérience. une illustration qui présente le montage sans dévoiler d avance le résultat de l expérience. Réalisation : une suggestion de démarche pour réaliser l activité scientifique. En général, la façon de procéder la plus réaliste et la plus profitable est de te regrouper en équipe de 3 à 5 élèves. Hypothèses, observations et conclusion : Les hypothèses que tu émets, les observations que tu fais et la conclusion que tu tires en faisant chaque activité doivent être notées à l aide d un dessin et de quelques mots clés dans un «cahier de sciences» ou partagées avec tes pairs.
Systèmes vivants Activité 2 : Est-il possible de construire un aquarium, un terrarium, un vivarium avec 2 morceaux de verre? Matériel requis : (pour chaque équipe) 2 morceaux de verre 10 cm sur 15 cm 4 bandes élastiques pièce de bois 3 cm sur 5 cm sur 15 cm 2 clous morceau de corde à sauter ou caoutchouc papier cache Schéma : Réalisation : (en équipes de 3 à 5 élèves) 1. Avec grand soin, recouvre les côtés des morceaux de verre avec du papier cache. 2. Place le morceau de tube entre les 2 verres (faire un sandwich), donne-lui la forme d'un U (voir le schéma). 3. Étire les bandes élastiques autour des côtés. 4. Sur la planche de bois, fixe 2 clous à 7 cm l'un de l'autre et dont la tête doit sortir d'au moins 4 cm. 5. Place le mini-aquarium sur la planche (les clous entre les deux pièces de verre). 6. Remplis d'eau ou de terre l'espace qui se trouve créé par le tuyau. 7. Observe. 11
Objectif : Démontrer que, si l'on fait un aquarium (vivarium, terrarium) très mince, son contenu sera facilement observable. Introduction : a) Mise en situation : (concepts ou expériences vécues reliées à l'activité) Discuter des aquariums. b) Observations préalables : Observer les racines d'une plante ou les tunnels des fourmis. Sécurité : Attention au verre qui se brise facilement et dont les bords sont très coupants. Concept scientifique : Plus l'espace entre les morceaux de verre est restreint, plus la visibilité est bonne. Ce montage peut servir de lamelles pour observation sous microscope, pour étude des racines, de fourmilières, etc. 12
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