pays hiver guide - Commission scolaire de Laval · Centrededé veloppementpédagogique ! !...

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Centre de développement pédagogique Printemps 2013 pays_hiver_guide.docx Page 1 Mon pays, c’est l’hiver GUIDE 3 e CYCLE Printemps 2013

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             Mon  pays,  c’est  l’hiver  

 

GUIDE        

3e  CYCLE    

 Printemps  2013  

 

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Remerciements    

• Lorraine  Trudel  et  Annie  A.  Alaku,  conseillères  pédagogiques,  Commission  scolaire  Kativik    

o L’idée  à  l’origine  de  la  présente  SAÉ  a  émergé  lors  d’un  travail  de  collaboration  au  printemps  2012.  

• Yvan  Lévesque,  conseiller  pédagogique,  Commission  scolaire  des  Rives-­‐du-­‐Saguenay  o La  SAÉ  a  été  expérimentée  par  Pascale  Tremblay  et  Cathie  Desgagné  à  l’école  

Saint-­‐Félix  de  la  CSRS.  • Zoo  sauvage  de  St-­‐Félicien    

o Pour  nous  permettre  d’utiliser  les  photographies  de  l’ours  noir,  du  phoque  commun  et  du  harfang  des  neiges.  

   Pour  la  révision  linguistique  :  

• Lucie  Brouillette      Remarque  :  La  forme  au  masculin  a  été  retenue  dans  le  but  d’alléger  le  texte.

 

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Mon  pays,  c’est  l’hiver  en  un  coup  d’œil    Cette  SAÉ  a  été  conçue  afin  de  soutenir  les  enseignants  du  3e  cycle  pour  qu’ils  puissent  s’approprier  la  démarche  générale  d’apprentissage  en  science  et  technologie  au  primaire.  Cette  appropriation  pourra  se  faire  lors  de  la  réalisation  de  la  tâche  avec  les  élèves.    Le  thème  permet  l’apprentissage  de  certains  concepts  de  la  Progression  des  apprentissages,  dont  plusieurs  concernent  l’univers  vivant,  dans  le  cadre  d’une  tâche  complexe  où  l’élève  aura  à  mettre  en  œuvre  une  expérimentation  scientifique.                                

           

             

Tâche  complexe  proposée  aux  élèves    

Découvrir,  à  l’aide  d’une  expérimentation,  l’efficacité  d’une  adaptation  physique  qui  permet  à  certains  animaux  de  se  tenir  au  chaud.  

Principaux  apprentissages  visés  (p.  4  à  6)    • Se  familiariser  avec  la  démarche  

(dirigée)  ou  réaliser  la  démarche  de  façon  relativement  autonome,  particulièrement  pour  ce  qui  concerne  les  résultats  et  leur  traitement.  

• Utiliser  adéquatement  des  instruments  de  mesure  (temps,  température)  

• Connaître  différents  concepts  liés  à  la  chaleur  et  à  la  protection  contre  le  froid  chez  les  animaux.  

• Ëtre  conscient  que  les  facteurs  expérimentaux  doivent  être  isolés.  

Conceptions  erronées  ciblées  (p.  10)    • Concepts  de  chaleur,  de  temps,  de  

température  

En  activité  d’apprentissage  :    • Le  thermomètre  

 

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Mon  pays  c’est  l’hiver  Science  et  technologie  -­‐  3e  cycle  

Canevas    Intentions  pédagogiques  

Cette  situation  d’apprentissage  permet  à  l’élève  de  :  • Mettre  en  application  la  démarche  générale  d’apprentissage  en  science  et  technologie  au  primaire.  Cette  

démarche  vise  l’appropriation  d’un  processus  de  résolution  de  problème  en  contexte.    • Découvrir  l’importance  et  la  complexité  d’isoler  les  facteurs  expérimentaux.  • Reconnaître  que  certaines  caractéristiques  permettent  aux  animaux  de  s’adapter  à  leur  environnement.  

 Temps  estimé  :  150  minutes  et  courte  recherche  en  devoir  (à  valider)    Domaine  général  de  formation  

Environnement  et  consommation  • Présence   à   son   milieu   :   sensibilité   à   l’environnement   naturel   et   humain;   compréhension   de   certaines  

caractéristiques  et  de  phénomènes  de  son  milieu;  représentation  spatiale  (orientation,  localisation,  tracé,  plan,  etc.);  identification  des  liens  entre  les  éléments  propres  à  un  milieu  local  ou  régional,  à  une  saison;  reconnaissance  de  l’interdépendance  entre  l’environnement  et  l’activité  humaine.  

 Compétences  

• Proposer  des  explications  ou  des  solutions  à  des  problèmes  d’ordre  scientifique  ou  technologique  • Mettre  à  profit  les  outils,  objets  et  procédés  de  la  science  et  de  la  technologie  • Communiquer  à  l’aide  des  langages  utilisés  en  science  et  en  technologie  

 Énoncés  de  la  Progression  des  apprentissages  (3e  cycle  du  primaire)    En  complément  aux  énoncés  ci-­‐dessous,  un  lexique  et  des  références  complémentaires  ont  été  ajoutés  aux  pages  6  et  7.  

Légende  :    :  Travaillé  dans  la  SAÉ    :  Cycle(s)  précédent(s)  +  :  Si  désiré  

 Univers  matériel       A.1.e.  Décrire  la  forme,  la  couleur  et  la  texture  d’un  objet  ou  d’une  substance  (2e  cycle)     A.1.j.Décrire  diverses  autres  propriétés  physiques  d’un  objet,  d’une  substance  ou  d’un  matériau  +   B.1.b.  Identifier  des  sources  d’énergie  dans  son  environnement     B.2.a.   Distinguer   les   substances   qui   sont   des   conducteurs   thermiques   de   celles   qui   sont   des   isolants  

thermiques     B.3.c.  Expliquer  les  propriétés  isolantes  de  diverses  substances    La  Terre  et  l’espace    +   B.2.a.  Décrire  les  modes  de  transmission  de  l’énergie  thermique  (rayonnement,  convection,  conduction)     D.4.b.  Expliquer  les  sensations  éprouvées  (chaud,  froid,  confortable)  liées  à  mesure  de  la  température  (1er  

cycle).    

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Univers  vivant       A.1.b.  Décrire  les  activités  liées  au  métabolisme  des  êtres  vivants  (transformation  de  l’énergie,  croissance,  

entretien  des  systèmes,  maintien  de  la  température  corporelle)     D.1.a.  Décrire  des  caractéristiques  physiques  qui  témoignent  de  l’adaptation  d’un  animal  à  son  milieu  (1er  

cycle)       D.1.f.  Expliquer  des  adaptations  d’animaux  permettant  d’augmenter  leurs  chances  de  survie  (2e  cycle)     E.1.a  Utiliser  adéquatement  des   instruments  de  mesure  simples   (règles,  compte-­‐gouttes,  cylindre  gradué,  

balance,  thermomètre)     F.1.a.  Utiliser  adéquatement  la  terminologie  associée  à  l’univers  vivant     F.1.b.  Distinguer  le  sens  d’un  terme  utilisé  dans  un  contexte  scientifique  et  technologique  du  sens  qui  lui  est  

attribué  dans  le  langage  courant       Communiquer  à  l’aide  des  modes  de  représentation  adéquats  dans  le  respect  des  règles  et  des  conventions  

propres  à  la  science  et  à  la  technologie  (symboles,  graphiques,  tableaux,  dessins,  croquis)    

Stratégies    • Stratégies  d’exploration  

o Émettre  des  hypothèses  (ex.  :  seul,  en  équipe,  en  groupe)  o Prendre  en  considération  les  contraintes  en  jeu  dans  la  résolution  d’un  problème  ou  la  réalisation  

d’un  objet  (ex.  :  cahier  des  charges,  ressources  disponibles,  temps  alloué).  • Stratégies  d’instrumentation  

o Recourir  à  des  outils  de  consignation  (ex.  :  schéma,  graphique,  protocole,  tenue  d’un  carnet  ou  d’un  journal  de  bord).  

 Évaluation  des  apprentissages    Les  critères  d’évaluation  ainsi  que  les  éléments  favorisant  la  compréhension  des  critères  en  lien  avec  les  activités  proposées   sont   intégrés   au   cahier   de   l’élève.   Comme   il   s’agit   d’une   tâche   en   contexte   et   faisant   appel   à  l’élaboration  d’une  démarche,  tous  les  critères  peuvent  faire  l’objet  d’une  rétroaction  de  la  part  de  l’enseignant.      Lorsqu’une  activité  présentée  dans   le  cahier  est   très  encadrée  par   l’enseignant   (impose  une  façon  de   faire),   le  critère   est   présenté   en   grisé   dans   le   cahier   de   l’élève.   Ceci   indique  qu’il   n’est   alors   pas   souhaitable   d’évaluer  l’élève  sur  cet  élément.    Liens  interdisciplinaires    En  mathématique    Cette  SAÉ  permet  de  travailler  une  partie  du  champ  de  la  statistique  pour  la  collecte,  l’organisation,  l’interprétation  et  la  représentation  des  données.  

 Statistique  2.  Collecter,  décrire  et  organiser  des  données  (classifier  ou  catégoriser)  à  l’aide  de  tableaux  3.  Interpréter  des  données  à  l’aide     c.  d’un  tableau,  d’un  diagramme  à  bandes,  d’un  diagramme  à  pictogrammes,  d’un  diagramme  à  ligne  brisée  

et  d’un  diagramme  circulaire  4.  Représenter  des  données  à  l’aide  b.  d’un  tableau,  d’un  diagramme  à  bandes,  d’un  diagramme  à  pictogramme  et  d’un  diagramme  à  ligne  brisée

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Mon  pays,  c’est  l’hiver  –  Le  lexique  3e  cycle  du  primaire  

 Le  lexique  de  la  Progression  des  apprentissages  

 Air  Besoin  Camouflage  Chaleur  Chaud  Chronomètre,  chronométrer  Confortable,  confort  Couleur    Énergie  Forme  Froid  Isolant,  isolation,  isoler  Loupe  

Mammifère  Mesurer  Métabolisme  Observer  Oiseau  Peau  Saison  Température  Temps  Texture  Thermique  Thermomètre  

 Le  lexique  associé  à  la  démarche  générale  d’apprentissage  en  science  et  technologie  

 Confirmer,  infirmer  (l’hypothèse)  Échantillon  Expérimentation,  expérimenter  Facteur  expérimental,  facteurs  expérimentaux  Hypothèse  Protocole  

     

Lexique  complémentaire  Ce  lexique  n’est  pas  objet  d'évaluation  formelle,  mais  il  est  recommandé  que  l’élève  l’ait  sous  

les  yeux  afin  d’amorcer  son  utilisation.    

Cuir  Graisse,  gras  Pelage,  fourrure  Plumage  Plumes  Poil    

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Références  complémentaires    Centre  de  développement  pédagogique    

Démarche  générale  d’apprentissage  en  science  et  technologie  au  primaire  http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/pages/primaire-­‐outils-­‐ressources.html    Vignettes  (illustrations)  http://www2.cslaval.qc.ca/cdp/UserFiles/File/downloads/vignettes_science_technologie/  

   L’encyclopédie  canadienne    http://www.thecanadianencyclopedia.com/index.cfm?PgNm=HomePage&Params=F1    Tourisme  au  Nunavik  -­‐  La  faune  http://www.nunavik-­‐tourism.com/La_faune.aspx    Ministère  des  Ressources  naturelles  du  Québec  http://www.mrn.gouv.qc.ca/accueil.jsp  La  page  Éducation  sur  la  faune  :  http://www.mrn.gouv.qc.ca/faune/education/index.jsp    Fiches  notionnelles  du  site  Allô  Prof  http://bv.alloprof.qc.ca/science-­‐et-­‐technologie/l'univers-­‐vivant/la-­‐diversite-­‐de-­‐la-­‐vie/la-­‐diversite-­‐chez-­‐les-­‐vivants/les-­‐adaptations-­‐physiques-­‐et-­‐comportementales.aspx    Thouin,   Marcel,   Enseigner   les   sciences   et   la   technologie   au   préscolaire   et   au   primaire,   Éditions  Multimondes,  Sainte-­‐Foy,  2004.    

L’énergie  :  page  29  La  chaleur  :  pages  31  et  32  

 Thouin,  Marcel,  Notions  de  culture  scientifique  et  technologique  :  concepts  de  base,  percées  historiques  et  conceptions  fréquentes,  Éditions  Multimondes,  Sainte-­‐Foy,  2001.    

L’énergie  :  pages  40  à  42  La  chaleur  :  pages  48  à  51  

 Éclairs  de  sciences  -­‐  http://www.eclairsdesciences.qc.ca/    

Univers  Vivant  –  1er  cycle  -­‐  Activité  5  –  Les  animaux  en  hiver:  Contenu  notionnel  scientifique,  pages  4  et  5  http://www.eclairsdesciences.qc.ca/files/pdf/lesactivites/lesanimauxenhiver.    

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Description  de  la  situation  d’apprentissage    

Phase  de  préparation  Page  du  cahier  

de  l’élève  • Contexte  lié  à  la  vie  quotidienne    

o Reformulation  du  problème  • Idées  initiales  

Page  1  Page  1  

Page  2  (ouvert)  

Phase  de  réalisation    

• Hypothèses  • Planification  (Matériel)  • Planification  (Protocole)  • Réalisation  (Résultats)  • Bilan  (Réajustements)  

Page  2  Page  3  Page  4  Page  5  

Page  6  (ouvert)  

Phase  d’intégration    

• Bilan  (Retour  sur  les  idées  initiales  et  l’hypothèse)  • Bilan  (Imprévus  ou  problèmes  rencontrés)  • Bilan  (Mes  apprentissages)  

Page  6  Page  6  

Pages  6  et  7  

Activités  d’apprentissage  (à  placer  au  moment  jugé  opportun)   Facultatif  

• Le  thermomètre*  • Le  chronomètre*  • Les  mots  nouveaux  

 

 *  Pour  ces  activités  d’apprentissage,  il  est  possible  d’utiliser  des  activités  déjà  existantes  comme,  par  exemple,  celle  qu’on  retrouve  dans  le  matériel  de  mathématique  pour  l’apprentissage  de  la  mesure.

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   Guide  d’animation  

 Important!    Les  prochaines  pages  de  ce  guide   sont   liées  au  cahier  de   l’élève.  On  y   retrouve  des  propositions  pour  l’animation  de  la  situation  d’apprentissage.      Pour  l’activité  Mon  pays,  c’est  l’hiver,  il  existe  deux  versions  du  cahier  de  l’élève  :    

• Un  cahier  «  dirigé  »    • Un  cahier  «  ouvert  ».  Les  extraits  de  ce  cahier  se  distinguent  par  un  encadré  pointillé.    

 Pour  répondre  à  une  intention  pédagogique  adaptée,  on  utilisera  le  modèle  de  cahier  en  fonction  de  la  classe   visée,   du  moment   dans   le   cycle   et   de   l’expérience   (ou   autonomie)   des   élèves.   L’utilisation   du  cahier   ouvert   est   un   idéal   à   atteindre,  mais   l’enseignant   doit   planifier   un   enseignement   qui   permet   à  l’élève  de  parvenir  à  un  certain  degré  d’autonomie.    Nous   avons   produit   un   seul   guide   d’animation   afin   d’éviter   la  multiplication   des   documents.   Tout   en  proposant   de   faire   vivre   aux   élèves   une   démarche   d’apprentissage   en   science   et   technologie,   nous  proposons  dans   les  prochaines  pages  des  suggestions  pour   l’animation  en   lien  avec   l’un  ou   l’autre  des  cahiers.    L’animation  proposée  peut  paraître  linéaire.  Toutefois,  tout  comme  cela  se  fait  chez  les  scientifiques  et  les   technologues,   il   est   possible   et   même   suggéré   de   permettre   aux   élèves   de   revenir   sur   certains  éléments  afin  de  se  réajuster.  Les  seuls  éléments  qu’on  demandera  aux  élèves  de  ne  pas  modifier  sont  les  idées  initiales  et  l’hypothèse.  

 

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Phase  de  préparation  

Contexte  lié  à  la  vie  quotidienne  Temps  estimé  :  15  minutes  (à  valider)

   1.   Lire   la   question   avec   les   élèves   et  s’assurer   de   leur   compréhension   par   une  discussion.    Les   réponses   des   élèves   peuvent   être   très  variées.  La  plupart  des  élèves  devraient  avoir  des   connaissances   antérieures   sur   le   sujet.  Certaines   réponses   formulées   par   les   élèves  peuvent   être   en   lien   avec   des   adaptations  comportementales,   par   exemple,  l’hibernation   ou   les   migrations.   D’autres  réponses   se   classeront   plutôt   parmi   les  adaptations  physiques,   par   exemple,   la  mue  ou   le   stockage   de   graisses.   D’autres   idées  pourraient  surgir  durant  la  discussion.      Il  est  important  de  souligner  aux  élèves  qu’il  n’y   a   pas   de   bonnes   ou   de   mauvaises  réponses.      2.   Classer   les   idées   selon   les   catégories  :  adaptations   physiques   ou   adaptations  comportementales.      En  réponse  à  ce  classement,   il  est   important  de   mentionner   aux   élèves   que   «  Mon   pays  c’est  l’hiver  »  est  en  lien  avec  les  adaptations  physiques  des  animaux  qui  passent  l’hiver  ici.    

   

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Phase  de  préparation  et  amorce  de  la  phase  de  réalisation  

Idées  initiales  et  hypothèses  Temps  estimé  :  variable,  selon  la  familiarité  des  élèves  avec  la  démarche  générale  d’apprentissage  en  science  et  technologie  

 1.   Donner   la   consigne   aux   élèves   de   formuler  une   hypothèse   en   lien   avec   l’ensemble   des  images  présentées   (page  1  du  cahier)  et  en   lien  avec   les  adaptations  physiques  de  ces  animaux.  Les   élèves   ne   doivent   pas   considérer   un   seul  animal.    À  ce  moment,  ou  un  peu  avant,  il  est  essentiel  de  présenter   la   démarche   générale   d’apprentissage  en   science   et   technologie   aux   élèves   et   de   leur  faire   remarquer   que   les   pictogrammes   utilisés  dans   le   cahier   sont   directement   en   lien   avec   les  «  moments  forts  »  de  la  démarche.  Les  élèves  qui  émettent   une   hypothèse   pour   la   première   fois  peuvent   avoir   besoin   d’aide.   Une   activité  d’apprentissage   en   lien   avec   la   formulation  d’hypothèse  pourrait  être  prévue.    

2.  Demander  aux  élèves  d’utiliser  un  crayon  à  l’encre  pour  la  formulation  de  l’hypothèse.      Il  est  important  d’insister  sur  la  formulation  du  «  parce  que  ».  Les  élèves  doivent  formuler  cette  explication  à  partir  de   leurs   impressions,  de   leurs   connaissances  antérieures,  d’observations.     Il   n’y  a  pas  de  bonne  ou  de  mauvaise  réponse.    Il  est  possible  que  l’élève  réalise  que  son  hypothèse  est  infirmée  en  cours  d’expérimentation.  Il  pourrait  alors  être  tenté  de  la  modifier  en  croyant  que  sa  réponse  était  «  mauvaise  ».  Voilà  pourquoi  l’utilisation  de  l’encre  est   utile.   Au  moment   du   bilan,   l’élève   aura   l’occasion   de   revenir   sur   son   hypothèse   et   d’expliquer   sa   nouvelle  compréhension  du  problème.    En   fait,   lorsque   l’élève   formule   son   hypothèse,   il   est   intéressant   que   cette   hypothèse   présente   une   conception  erronée.  Ainsi,  l’élève  aura  l’occasion  de  faire  un  réel  apprentissage.    

         

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3.  Quelques  conceptions  erronées    Il   est   recommandé   à   l’enseignant   de   réviser   sa   compréhension   des   concepts   de   chaleur,   de   température   et   de  froid.   Sans   devoir   expliquer   en   détail   ces   concepts,   il   lui   sera   alors   plus   aisé   de   soutenir   adéquatement   les  apprentissages  des  élèves.  Quelques  ressources  accessibles  sont  mentionnées  à  la  fin  du  présent  guide.    Voici  quelques  conceptions  erronées  pouvant  être  énoncées  par  les  élèves.    Autour  du  concept  de  chaleur  (Thouin,  2003,  pages  50  et  51)  

• La  chaleur  est  une  substance  qui  se  déplace  • Tous  les  solides  conduisent  la  chaleur  de  la  même  façon  • Chaleur  et  température  sont  des  synonymes  

 Autour  du  concept  de  froid  

• Tout   comme   on   peut   ajouter   de   la   chaleur   pour   faire   augmenter   la   température   d’une   substance,  plusieurs  croient  qu’on  peut  ajouter  du  froid  pour  faire  diminuer  la  température.    

 Autour  de  la  couleur  d’un  animal  

• Les  pelages  et  les  plumages  foncés  sont  plus  chauds  que  les  pâles.      Au  sujet  du  froid  et  de  la  chaleur    Il  est   fréquent  d’entendre  que  pour  refroidir  une  substance,   il   suffit  de   lui  ajouter  du  froid.  Cette  conception  est  erronée.  L’enseignant  du  primaire  pourra  éviter  de  l’alimenter  en  ajustant  simplement  son  discours  lorsque  vient  le  temps  de  parler  de  chaleur  et  de  froid,  même  au  quotidien.    En  fait,  le  froid,  ce  n’est  que  l’absence  de  chaleur.  On  peut  donc  retirer  ou  ajouter  de  la  chaleur,  mais  pas  du  froid!    Pour   les   curieux,   la   lecture   de   la   page   Web   suivante   est   recommandée  :  http://labmecas.uqam.ca/demythifications/presentDemyth3.php?id_demyth=64.   Elle   traite   de   la   démythification  de  l’existence  du  froid.  

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Phase  de  réalisation  

Planification  et  réalisation    Temps  estimé  :  60  minutes  (à  valider)  

 1.  Former  des  équipes  de  deux  (2)  élèves.    Il   est   suggéré   de   former   des   dyades.   Chaque  élève   devrait   cependant   compléter   son   cahier  individuellement.  La  dimension  «  planification  et  réalisation  »  de   la  démarche  peut  aussi   se   faire  en  atelier.  On  prendra  alors  soin  de  réserver  un  coin  de  la  classe  où  les  élèves  pourront  travailler  avec  le  matériel.    2.  Présenter  l’ensemble  du  matériel  aux  élèves1    Que   l’on   utilise   le   cahier   «  dirigé  »   ou   le   cahier  «  ouvert  »,   il   est   proposé   de   présenter   aux  élèves  l’ensemble  du  matériel.    

3.  Attention!    Il  est  important  de  préciser  aux  élèves  qu’il  est  interdit  d’ouvrir  les  sacs  d’échantillons.  Il  est  possible  que  certains  sacs   se  perforent  à   l’usage.   Il   faudra   inviter   les  élèves  à   les  manipuler   soigneusement  pour  éviter   les  dégâts.  On  pourra  prévoir  quelques  sacs  de  remplacement.      3.  Planifier  et  réaliser  les  manipulations        Compléter  le  tableau  des  facteurs  expérimentaux.    Ce   tableau   est   prévu   dans   le   cahier   dirigé   afin  d’amener  l’élève  à  réfléchir  sur  la  nécessité  de  faire  varier   un   seul   facteur   expérimental   à   la   fois.  L’enseignant   peut   le   compléter   avec   les   élèves  moins   expérimentés.   Cette   partie   de   la   démarche  devrait   se   faire  avant   la  planification,  mais   il   a  été  remarqué   lors   des   expérimentations   en   classe   qu’il  était  préférable,  avec  des  élèves  novices,  d’y  revenir  après  la  réalisation  du  protocole.    

                                                                                                               1  Tous  les  détails  concernant  le  matériel  se  trouvent  dans  la  section  Propositions  sur  le  matériel  à  la  fin  du  présent  guide.  

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• Dans   le   cahier   «  dirigé  »,   la   démarche  expérimentale   est   proposée   à   l’élève.  L’élément  «  planification  de  la  démarche  »  ne  peut  donc  pas  faire  l’objet  de  rétroaction.    

   Note  :   Dans   le   cas   de   l’expérimentation,   un   seul  facteur  expérimental  doit  être  testé  à  la  fois.  Pour  cette  expérimentation,   seule   la   substance   testée  devrait  varier.  Le  temps  d’exposition  au  froid  et  la  technique   utilisée   devraient   demeurer  identiques.        • Dans  le  cahier  «  ouvert  »,  l’élève  doit  planifier  sa  démarche  en  utilisant  le  matériel  qu’il  aura  à  sa  disposition.      

Pour  consigner   les  traces  de  sa  planification,   l’élève  n’est   pas   obligé   d’écrire   un   texte.   Il   peut,   à   son  choix,   utiliser   un   croquis,   un   texte   ou   encore   un  diagramme.   Il   est   suggéré   de   valider   la   démarche  avant   de   commencer   la   manipulation   afin   d’éviter  les  accidents  ou  les  situations  dangereuses  ainsi  que  le   bris   de   matériel.   La   validation   peut   être   fait  oralement   pour   les   élèves   qui   ont   besoin  d’expérimenter  avant  de  procéder  à  la  planification.      4.  Quelques  recommandations      Sur   le  plan  du  protocole  :  Un  temps  d’attente  de  2  minutes   est   suffisant   pour   obtenir   des   données  significatives.   Au-­‐delà   de   ce   temps,   tous   les  échantillons   atteindront   une   température   trop  semblable.      Suggestion  :   Il   est   intéressant   de   demander   aux  élèves   d’utiliser   un   crayon   de   couleur   pour   la  planification   initiale.   En   cours   d’expérimentation,  des  ajustements  s’avèrent  souvent  nécessaires  :  des  crayons  de  couleurs  différentes  peuvent  alors  servir  à  annoter  la  planification  initiale.  

 

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6.  Consigner  les  données  recueillies.    Dans   le   cahier   «  dirigé  »,   un   tableau   de  consignation   des   données   est   prévu.   Il   faut  s’assurer   que   les   élèves   ont   bien   compris   le  protocole  présenté.                                      

     Dans   le   cahier  «  ouvert  »,   il   appartient   à   l’élève  de   présenter   ses   données   recueillies   de   façon  concise.  Il  en  va  de  même  pour  le  traitement  des  données.   Le   diagramme   à   bandes   est   exploité  dans   le   cahier  «  dirigé  »  alors  que  dans   le   cahier  «  ouvert  »,   il   appartient   à   l’élève   de   faire  ressortir,   au   moyen   de   son   choix,   la   tendance  observée  dans  ses  données.    

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Exemples  de  résultats  pour  un  temps  d’exposition  au  froid  de  2  minutes    Ces  valeurs  sont  données  à  titre  indicatif.  Il  ne  faut  pas  s’attendre  à  obtenir  ces  mêmes  résultats.    

Titre  :  Écart  de  température  de  différentes  substances  

Substances  Température  de  

départ  (°C)  

Température  finale  (°C)  

Écart  (différence)  de  température  

(°C)  Cuir  ou  suède  (peau)   21   3   18  

Gras  (saindoux)   22   17   5  Fourrure   20   9   11  Duvet   21   11   10  

   Pour  compléter  l’analyse  des  résultats    Deux   questions   sont   présentées   aux   élèves   afin  de   guider   la   réflexion   sur   les   résultats   observés.  Ces   questions   amènent   l’élève   à   produire   une  explication   en   lien   avec   la   démarche.     Ici,   il   est  important   de   faire   remarquer   aux   élèves   que   ce  n’est  pas   la  substance  qui  présente   le  plus  grand  écart   de   température   qui   est   le  meilleur   isolant.  En   effet,   un   plus   grand   écart   de   température  signifie  que  cette  substance  isole  moins  bien  que  les  autres.        

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Phase  de  réalisation  (fin)  et  phase  d’intégration  

Bilan  Temps  estimé  :  30  minutes  ou  plus  si  l’on  veut  que  chaque  élève  puisse  s’exprimer.  

 Note   à   l’enseignant  :   Il   est   important   de   mentionner  aux   élèves,   et   encore   aux   d’élèves   peu   expérimentés,  de   retourner   à   l’hypothèse   et   aux   éléments   de  discussion  notés   aux  pages  1  et   2  de   leur   cahier  pour  expliquer  de   la  réponse  est  essentielle.   Il  ne  s’agit  pas  de  répondre  par  «  oui  »  ou  par  «  non  ».    Attention!  

Quel   que   soit   le   modèle   de   cahier  utilisé,   il   est   primordial   que   la  conclusion,   les   réalisations   et   les  explications   de   l’élève   fournies   dans  cette   section   reflètent   les   données  

recueillies.   Il   se   peut   qu’un   imprévu   soit   survenu   en  cours   d’expérimentation.   L’élève   pourra   tenter   de  l’expliquer  en  comparant  ses  résultats  avec  ceux  de  ses  

pairs.     Il   sera   donc   important   de   prévoir   un  moment   d’échanges   avec   les   élèves   afin   de   s’assurer   que   tous   ont  identifié  le  gras  comme  étant  la  meilleure  protection  au  froid  et  qu’il  s’agit  donc  d’un  excellent  isolant  thermique.      Les  problèmes  les  plus  fréquents  :  

-­‐ Le   réservoir   du   thermomètre   n’est   pas  protégé   par   l’échantillon   (ex.  :   directement  en  contact  avec  la  glace);  

-­‐ la   température   initiale   du   thermomètre  n’est   pas   redevenue   normale   (température  de  la  pièce);  

-­‐ le  temps  d’exposition  à  la  glace  est  trop  long  et   toutes   les   substances   finissent   par  atteindre  la  même  température;  

-­‐ la  substance  testée  est  mal  répartie  dans   le  sac;  

-­‐ les  échantillons  de  fourrure  et  de  duvet  sont  trop  comprimés  (il  n’y  a  pas  assez  d’air  ou  le  sac  est  perforé;  

-­‐ une   erreur   de   lecture   du   thermomètre   est  survenue.  

 Note:   Il   serait   surprenant   qu’aucun   imprévu   ou  aucune  difficulté   ne   soit   survenu   à   l’un   ou   à   l’autre  moment   de   la   démarche.   La   difficulté   peut   être  apparue   au   moment   de   la   formulation   de  l’hypothèse,  au  moment  de   la  planification,  ou  dans  la  recherche  de  stratégies  pour  la  communication  des  résultats.  Il  peut  être  nécessaire  de  fournir  une  explication  ou  une  aide  aux  élèves  pour  compléter  cette  section.      

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Démonstration  suggérée  pour  l’intégration  des  apprentissages  :  1. Remplir  un  bac  à  vaisselle  d’eau  froide  et  de  glaçons.  2. Demander  à  des  élèves  volontaires  de  s’enduire  une  main  d’un  corps  gras  (beurre,  graisse  végétale,  

saindoux  ou  gelée  de  pétrole).  Il  est  important  que  l’autre  main  demeure  intacte.  3. Demander  aux  élèves  volontaires  de  plonger  simultanément  leurs  deux  mains  dans  l’eau  glacée.  4. Demander  aux  élèves  volontaires  de  décrire  la  sensation.  

 Explications  :  Les  élèves  ressentiront  beaucoup  moins  le  froid  par  la  main  enduite  d’un  corps  gras.  Puisque  la  main  est  protégée  par  un  bon  isolant  thermique  (le  gras),  la  chaleur  corporelle  de  la  main  est  mieux  conservée.    Ce  fait  est  exploité  par  les  nageurs  en  eaux  libres  qui  s’enduisent  le  corps  d’une  substance  grasse  avant  une  course.  Ceci  leur  permet  de  conserver  leur  chaleur  corporelle  et  de  diminuer  les  risques  d’hypothermie.    Réinvestissement  des  apprentissages  (facultatif)  

1.   Attribuer   à   chaque   élève   un   des   animaux  représentés.      L’élève   devra   effectuer   une   recherche  d’informations   en   consultant   minimalement  deux   sources   d’informations   distinctes   et   citer  les   sources   consultées.   Il  devra   rédiger  un  court  texte  présentant   les   stratégies   de  protection  de  l’animal  au  froid.  Les  résultats  de  la  recherche  de  l’élève   peuvent   aussi   être   présentés   sous   la  forme  d’un  diaporama,  d’une  affiche  ou  de  tout  outil   de   communication   autre   qu’un   texte  soutenu.    L’élève   pourra   distinguer   les   adaptations  physiques  des  adaptations  comportementales.    La   date   de   remise   du   travail   devra   être  communiquée  aux  élèves.  

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2.  Demander  aux  élèves  de  compléter  la  fiche  de  lexique      Le   tableau   suggéré   facilite   la   construction   d’un  lexique  de  mots  utilisés  en  science  et  technologie  qui  sont   liés  à   la  Progression  des  apprentissages  ou  à  la  démarche.    L’élève  qui  choisit  de  représenter  un  concept  ou  un  mot  par  une  image  ou  un  dessin  peut  utiliser  la  deuxième  colonne  du  tableau.  Cette  stratégie  peut   s’avérer   utile   pour   les   élèves   pour   qui   la  langue   parlée   ou   écrite   présente   un   défi  particulier.      

 

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Propositions  pour  le  matériel    

Matériel  à  mettre  à  la  disposition  des  élèves  pour  une  classe  de  28  élèves.    

Items   Notes  

14  paires  d’objets  très  froids    

• La  tâche  a  été  expérimentée  avec  des  blocs  réfrigérants  (Ice  pack)  de  format  «  boîte  à  lunch  »).  

• On  peut  utiliser  les  sachets  de  gel  réfrigérant  (Gel  pack),  des  glaçons  dans  un  sac  à  fermeture  hermétique  (Ziploc)  ou  de  la  neige  compressée.  

14  paires  d’échantillons  de  duvet  

• Le  duvet  peut  provenir  d’un  coussin  ou  d’un  oreiller.  

14  paires  d’échantillons  de  suède  ou  de  cuir  

• L’échantillon  de  suède  ou  de  cuir   sert  à   représenter  de   la  peau  nue   (sans  protection).   Ce   cuir,   ou   ce   suède   peut   provenir   de   chamois   destiné   au  nettoyage  des  voitures.    

14  paires  d’échantillons  de  gras  

• Pour  le  gras,  utiliser  de  la  graisse  végétale  (shortening),  du  saindoux  ou  de  la  margarine.    

• Il   est   à   noter   que   le   saindoux   est   un   meilleur   isolant   thermique   que   le  shortening.  

14  paires  d’échantillons  de  poil  • Il   est   possible   de   se   procurer   des   poils   dans   un   salon   de   toilettage   pour  

animaux.    

14  thermomètres  

• Le  thermomètre  sera  utilisé  pour  mesurer  la  différence  de  température  entre  les  échantillons  lorsqu’ils  sont  placés  entre  les  blocs  réfrigérants.  

• Il  faudra  prévoir  un  temps  assez  long  pour  que  le  thermomètre  reprenne  la  température  de  la  classe  avant  de  travailler  avec  un  second  échantillon.  

28  lunettes  de  sécurité  • Parce  que  le  bris  d’un  thermomètre  est  possible,  on  recommande  que  les  

élèves  portent  des  lunettes  de  sécurité.    • Cela  permet  aussi  aux  élèves  de  s’initier  au  port  de  cet  objet.  

14  chronomètres  

• Le  chronomètre  est  utilisé  pour  mesurer  le  temps  d’exposition  des  échantillons.    

• Il  peut  être  actionné  par  l’enseignant  si  l’on  opte  pour  une  expérimentation  synchronisée.  

• On  peut  utiliser  les  versions  numériques  du  TNI,  de  l’ordinateur,  de  la  tablette  tactile  ou  d’une  montre.  

Sachets  à  fermeture  hermétique  (5  cm  x  8  cm)  

• Ces  sachets  de  types  Ziploc  sont  utilisés  pour  les  échantillons  de  duvet,  de  cuir,  de  gras  et  de  poils.  

• Ces  sachets  devraient  être  préparés  à  l’avance,  particulièrement  dans  les  classes  où  des  élèves  sont  allergiques  au  duvet  ou  aux  poils.  

• Ces  sachets  permettent  de  conserver  les  échantillons  pour  un  usage  ultérieur.  

 Remarques  supplémentaires  :    

• Il  est  recommandé  de  fournir  plusieurs  types  d’échantillons  à  tester.  Ces  échantillons  doivent  représenter  ce  qu’on  retrouve  généralement  chez  les  animaux  :  poil,  gras,  cuir,  duvet.    

• Il  est  important  que  les  sacs  d’échantillons  demeurent  scellés.  Les  échantillons  de  duvet  et  de  poils  doivent  contenir  de  l’air  pour  simuler  adéquatement  le  plumage  ou  le  pelage  d’un  animal.  Il  faudra  le  mentionner  aux  élèves.  En  effet,  leur  capacité  isolante  respective  réside  dans  la  couche  d’air  emmagasinée.  Des  tests  effectués  en  comprimant  les  échantillons  de  duvet  ou  de  poils  (sans  air)   leur  confèrent  environ  la  même  protection  que  la  peau  sans  protection  nue.  

 

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 • Allergies  :  Si  un  élève  présente  une  allergie  sévère,  il  est  possible  de  remplacer  le  poil  d’animaux  par  de  la  

fourrure  synthétique.  Le  duvet  pourrait  quant  à  lui  être  remplacé  par  de  la  bourre  synthétique.      

• Utilisation   du   thermomètre  :   Afin   d’obtenir   une   bonne   prise   de   température,   il   est   recommandé   de  fonctionner  avec  deux  sachets  échantillons,  de  placer  le  thermomètre  entre  les  deux  sachets  et  de  placer  le  tout  entre  deux  Ice  Pack  tel  qu’illustré  ci-­‐dessous.  

 

   

• À  propos  des  lunettes  des  lunettes  de  sécurité  :  Bien  que  cette  tâche  présente  un  très  faible  risque  d’accident,  il  est  recommandé  de  faire  porter  des  lunettes  de  sécurité  aux  élèves  lorsqu’ils  manipulent  le  thermomètre.  Ceci  évitera  toute  conséquence  fâcheuse  advenant  le  bris  d’un  thermomètre.  

 • Suggestion  pour  l’organisation  du  matériel  :  Les  sachets  d’échantillon,  le  chronomètre  et  les  lunettes  de  

protection  peuvent  être  placés  dans  une  boîte  translucide.  Pour  protéger  les  lunettes,  on  recommande  de  les  recouvrir  d’une  chaussette.  

 

 

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Proposition  en  littérature  jeunesse    Avant   de   proposer   la   tâche   aux   élèves   ou   bien   après   avoir   réalisé   toutes   les   activités   en   classe,   il   est  possible  d’entrer  dans  l’univers  d’un  album,  d’un  récit,  d’un  conte,  d’un  roman  en  lien  avec  le  thème  de  la   chaleur,   du   confort   thermique,   des   adaptations   physiques   des   animaux   pour   se   protéger   du   froid.  Malheureusement,   ces   thèmes   ont   peu   été   exploités   dans   la   littérature   jeunesse   récente.   Il   est   donc  recommandé  aux  enseignants  d’être  attentifs  aux  nouveautés.      

 

Le  défi  nordique    Auteur  :  Diane  Groulx  Éditeur  :  Les  éditions  du  soleil  de  minuit,  2009  ISBN  :  978-­‐2-­‐9226-­‐9177-­‐1,  9,95$    

Dans  ce  roman,  Julien  déménage  au  Nunavik  et  découvre  la  culture  et  la  langue  des  Inuits.    Il  pourrait  servir  de  mise  en  situation  et  servir  de  transition  avant  de  poser  aux  élèves  la  question  de  départ  de  la  SAÉ  (Qu’est-­‐ce  qui  garde  un  animal  au  chaud  ?)  

 

 

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L’évaluation      Le  tableau  ci-­‐dessous  permet  de  retracer  les  éléments  d’évaluation  qu’on  peut  retrouver  dans  le  cahier  de  traces  de  l’élève.  

Synthèse  des  traces  de  l’évaluation    

Critère  d’évaluation  Éléments  favorisant  la  compréhension  des  critères  

Page   Résultat  

Reformulation  du  problème   Page  1  à  l’oral    Cr1  Description  adéquate  du  problème   Formulation  d’une  explication  ou  d’une  

solution  provisoire  Page  2    

Planification  du  travail   Cahier  dirigé  N/A  Cahier  ouvert  page  3  

 

Réalisation  de  la  démarche   Page  4    Cr2  Mise  en  œuvre  d’une  démarche  appropriée  

Réajustement  de  la  démarche,  au  besoin   Page  5  c)    

Manipulation  d’objets,  d’outils  ou  d’instruments   Page  3  (déroulement)    Cr3  Utilisation  appropriée  

d’instruments,  d’outils  ou  de  techniques   Respect  de  la  sécurité   Page  3  (déroulement)    

Production  d’explications  ou  de  solutions   Page  5  b)  Page  6  a)  

 Cr4  Utilisation  appropriée  des  connaissances  scientifiques  et  technologiques  

Utilisation  de  la  terminologie,  des  règles  et  des  conventions  

Page  5  a)  

   

L’univers  matériel  La  Terre  et  l’espace  L’univers  vivant  

Page  5  et  7    Maîtrise  des  connaissances  ciblées  par  la  progression  des  apprentissages2  

Stratégies3      

Commentaires  :  

 

                                                                                                               2  Il  est  important  d’inclure  les  apprentissages  liés  aux  techniques  et  instrumentations  (section  E)  et  au  langage  approprié  (section  F)  de  chaque  univers.    3  Cet  élément  doit  faire  l’objet  d’une  rétroaction  à  l’élève,  mais  ne  doit  pas  être  considéré  dans  les  résultats  communiqués  à  l’intérieur  des  bulletins.