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Systèmes de la Terre et de l’espace

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Systèmes de la Terre et de l’espace

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 439

Bloc 1 : On roche

3 heuresDurée :

Principes scientifiques

Les principes scientifiques s’adressent aux enseignantes et aux enseignants.

La surface de la Terre est façonnée par des forces internes et externes. Plusieurs événementsgéologiques ou processus géologiques qui datent de plusieurs millions d’années sontresponsables de l’aspect physique actuel de la planète.

La formation des roches

L’écorce terrestre est composée de roches et de minéraux. Une roche est composée d’un mélangede minéraux. Chaque minéral possède des caractéristiques et des propriétés qui permettent de leclasser.

Nous distinguons trois grandes classes de roches : les roches ignées, les roches sédimentaires etles roches métamorphiques.

Les roches ignées proviennent du magma (matériaux rocheux en fusion). Le magma se refroiditen coulées à l’intérieur de l’écorce terrestre, à la surface ou dans les fonds marins. Si la roche seforme dans les profondeurs de l’écorce, elle est ignée intrusive ou plutonique; si elle se forme à

la surface, elle est ignée extrusive.

Les roches sédimentaires sont issues de la compression de sédiments. La roche est formée parl’accumulation graduelle de matériaux désagrégés provenant d’autres roches plus anciennes, pardes restes organiques et par des dépôts résultant d’une action thermique et chimique. La présencede fossiles de plantes et d’animaux caractérise certaines roches sédimentaires.

Les roches métamorphiques naissent lorsque les roches existantes (ignées ou sédimentaires)changent de nature. On les appelle les roches mères. Ces roches sont le résultat de latransformation des roches existantes à cause de la pression et de la chaleur. Une rochemétamorphique provient d’une roche sédimentaire, ignée ou métamorphique dont les minérauxsont pliés et recristallisés.

Le cycle des roches

Toutes les roches à la surface de la Terre s’altèrent et se désagrègent lentement. Les conditionsmétéorologiques érodent les roches. Ce phénomène s’appelle la météorisation. Les roches sontérodées par des agents physiques et chimiques. Les pluies torrentielles, les grains de sabletransportés par le vent, les vagues et le gel et le dégel des eaux fragmentent et érodent les roches.Les pluies acides peuvent dissoudre certains minéraux dans la roche.

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Si les roches sédimentaires sont ensevelies à de grandes profondeurs dans la croûte terrestre, ellesseront transformées en roches métamorphiques. Si les roches métamorphiques sont soumises à deplus hautes températures, elles pourront fondre et former un magma qui se cristallisera en rochesignées. Puis, le cycle recommencera.

Carte sémantique du domaine

Vous trouverez la carte sémantique en format Smart Ideas ainsi qu’en format pdf dans le cd quiaccompagne ce module.

Aperçu du bloc

Dans ce bloc d’enseignement, l’élève se familiarise avec deux types de processus géologiques : laformation des roches et le cycle des roches. L’élève fait des liens avec le monde physique quil’entoure et les forces internes et externes qui agissent avec le milieu physique. L’élève apprendraaussi à faire des observations qualitatives.

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Vocabulaire du bloc

roche dépôt successif cycle des rochesminéral une strate météorisationsolide inorganique magma processus naturelobservation qualitative magma liquide uséfriabilité roche ignée intrusive érodéroche sédimentaire roche ignée extrusive de façon mécaniqueroche ignée pression de façon chimiqueroche métamorphique fusion de façon biologiquealtérer compaction érosioncristallisation cimentation chaleurgel frottement

Nature de la difficulté des notions présentées

Il y a une nouvelle terminologie et plusieurs notions présentées. Il est important de faire le lien entre les notions. L’utilisation de support visuel aideraà la compréhension de la matière.

Stratégies pour développer des habiletés liées à la littératie et à lanumératie

– concevoir un lexique scientifique;– utiliser le journal scientifique;– afficher le vocabulaire du bloc sur la carte sémantique;– concevoir une affiche décrivant un type de roche;– concevoir un jeu de vocabulaire scientifique (p. ex., une grille de mots croisés avec le

vocabulaire appris);

– lire dans Internet et dans des livres de référence;– utiliser des mots clés pour faire des recherches;– faire des résumés de lecture;– utiliser le processus d’écriture pour raconter la vie d’une roche ou pour rédiger un poème sur

les roches;– utiliser des logiciels de production pour écrire un texte sur une roche;– présenter et expliquer, à l’aide d’une présentation électronique, le cycle des roches, leur

utilisation courante, etc.;– visionner une vidéo de TFO sur les roches.

Notes de planification

– Les élèves auront besoin d’une reliure à anneaux ou d’une couverture de présentation avecreliure à attaches (Duo-Tang) pour insérer les annexes et d’un cahier à reliure contenant desfeuilles lignées pour leur journal scientifique.

– S’assurer d’avoir le matériel nécessaire.– Photocopier en quantité suffisante les annexes 1 à 6.– Photocopier le référentiel en quantité suffisante.

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– S’assurer d’avoir accès à un laboratoire d’informatique et à Internet.– Réserver la salle d’ordinateurs pour la mise en situation.– Préparer les centres avant l’arrivée des élèves.– Choisir différents modèles de roches polies pour réaliser les activités de l’annexe 5. Ces

roches sont disponibles dans des centres de rénovation.– Préparer deux boules de glaise très argileuse trois jours avant l’activité. Former des boules

d’un diamètre de 10 cm. Les laisser sécher pendant une journée. Placer ensuite une desboules au congélateur pendant une journée. Le matin de l’activité, retirer la boule ducongélateur pour la laisser décongeler.

– Aller chercher le diaporama sur les roches (roche.shw) dans le cédérom.

Matériel

Pour le groupe-classebiscuits aux brisures de chocolat

Pour chaque équipe de deuxéchantillon de roches et de minéraux numérotés

Pour chaque centre d’apprentissageActivité 1 : Montrer l’érosion par le vent– ventilateur– sable– boîte – assiette – feuille quadrillée

Activité 2 : Montrer la façon dont le relief peut changerroches de lacs ou de rivières

Activité 3 : La météorisation par frottement– craie– papier émeri

Activité 4 : L’érosion de la cassonade– morceau de cassonade durci– bac– eau – arrosoir

Activité 5 : Le gel et le dégelglaise

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Médias électroniques

Diaporama en format présentation pour les roches (roche.shw)Si la Terre m’était contée… Une introduction aux sciences de la Terre, produit conjointementpar l’Institut national de la recherche scientifique (INRS-ETE) et la Commission géologique duCanada (CGC-Québec) :

http://cgq-qgc.ca/tous/terre/index2.html

Roches ignées, roches sédimentaires et roches métamorphiques, Ressources naturelles Faune etParcs Québec, Gouvernement du Québec (MRN) :

http://www.mrnfp.gouv.qc.ca/tresor-sous-nos-pieds/roche/tresor-roche-quebec.jsp

Musée de minéralogie de Paris : http://mineraux.free.fr/bourses/mines/mines.html

WebMineral, Atlas minéralogique : http://webmineral.brgm.fr:8003/mineraux/Main.html

Pomme verte :http://pomverte.com/Geolinfo.htm

Parcours géologique Lanaudière :http://collections.ic.gc.ca/geologie/rub1/

Annexes

Annexe 1 : Comment observer? Annexe 2 : Observer des rochesAnnexe 3A : Les types de rochesAnnexe 3B : Les types de roches – CorrigéAnnexe 4 : Le cycle des rochesAnnexe 5 : La météorisationAnnexe 6A : Le cycle des roches – Évaluation formativeAnnexe 6B : Le cycle des roches – Évaluation formative – Corrigé

Ressources

GALBRAITH, Don, et al. Omnisciences 7, Montréal, Les éditions de la Chenelière, 2000, p. 289-299.GIBB, Ted, et al. Sciences et technologie 7, Laval, Les éditions Beauchemin, 2000, p. 198-204.Technoscience 7 année – guide pédagogique, Ottawa, Centre franco-ontarien de ressourcese

pédagogiques, 2001, p. 27-34.

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Déroulement du bloc

10 minutesMise en situation : – Décrire explicitement le contenu du bloc en s’inspirant de l’aperçu.

– Demander aux élèves de dessiner deux bulles dans leur journal scientifique.

– Demander aux élève d’écrire roches dans une bulle et minéral dans l’autre.

– Demander aux élèves de faire un remue-méninges individuellement en écrivant dans lesbulles ce qu’elles et ils savent des roches et des minéraux.

– Poser aux élèves la question suivante : • Quelles sont les différences entre les roches et les minéraux?

– Écrire, au tableau, les idées que les élèves ont données.

110 minutesExpérimentation :

– Écrire, au tableau, ou projeter sur un écran la définition du mot roche.

Roche : Une roche est formée d’un mélange de minéraux.

– Poser aux élèves la question suivante :

• Si une roche est un mélange de minéraux, qu’est-ce qu’un minéral?

– Écouter les réponses des élèves.

– Écrire, au tableau, ou projeter, sur un écran, la définition du mot minéral en soulignant lesmots importants.

Minéral : Un minéral est un solide inorganique que l’on trouve à l’état naturel. Les minéraux peuvent être des substances pures ou des composés (plusieurs substancescombinées). Un minéral possède une composition chimique précise et unique.

– Donner aux élèves des exemples de minéraux (p. ex., le fer, l’or, l’aluminium).

– Distribuer aux élèves la définition de roche et de minéral. Leur demander de les insérer dansleur journal scientifique.

– Lire avec eux les définitions en insistant sur les mots importants. Demander aux élèves desurligner les mots importants.

– Demander aux élèves de visiter les sites Internet ci-dessous ou de faire une recherche pourtrouver des exemples de minéraux.

http://mineraux.free.fr/bourses/mines/mines.htmlhttp://webmineral.brgm.fr:8003/mineraux/Commandes.htmlhttp://collections.ic.gc.ca/geologie/rub1/

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– Faire un retour en écrivant, au tableau, les noms des minéraux qu’ont trouvés les élèves.

– Demander aux élèves, en équipes de deux, de s’expliquer entre eux la différence entre uneroche et un minéral.

– Présenter aux élèves un biscuit aux brisures de chocolat.

– Faire une analogie avec les roches et les minéraux en montrant que les brisures sontsimilaires et de même couleur : les brisures symbolisent la même sorte de minéral. La pâteà biscuits représente un autre minéral. Le biscuit représente une roche.

– Dire aux élèves qu’elles et ils vont classer des roches et des minéraux selon leur composition.

ModelageModéliser l’utilisation du plan de questionnement avant de commencer la tâche.

Qu’est-ce qu’on me demande de faire?On me demande de classer des roches et des minéraux.

Qu’est-ce qui m’aide à faire la tâche?Connaître la différence entre une roche et un minéral.

Comment je m’y prends?J’examine le premier échantillon et je regarde s’il comporte un seul élément. Si oui, je le classedans les minéraux. Si non, je détermine le nombre d’éléments qu’il comporte et je le classe dansles roches.

Suis-je certain ou certaine de ma réponse? Y a-t-il d’autres solutions possibles?Après le premier tri, je vérifie mon choix une seconde fois.

Pratique guidée

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation des échantillons de rocheset de minéraux.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après la manipulation des échantillons.

– Distribuer des échantillons de roches et de minéraux à chaque équipe de deux élèves.

– Leur laisser le temps de les classer.

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– Faire un retour sur le classement en présentant le nom des roches et des minéraux.

– Présenter aux élèves plusieurs sortes de roches.

Observation qualitative

– Poser aux élèves la question suivante :• Comment pourrais-tu classer les roches ou faire des catégories?

– Écouter les réponses des élèves. Les élèves peuvent trouver des caractéristiques (p. ex., lesélèves discuteront de la grosseur, de la couleur, de la forme, de la texture, de la taille).

– Expliquer aux élèves que l’observation qualitative aide à classer les roches.

– Poser aux élèves la question suivante : • Qu’est-ce que l’observation qualitative?

– Définir l’observation qualitative au tableau.

Observation qualitative : L’observation qualitative se rapporte à l’utilisation des cinq sens(l’ouïe, l’odorat, le toucher, le goût et la vue).

– Remettre l’annexe 1 aux élèves et expliquer les éléments que l’observation qualitativepermet d’observer.

Modelage– Modéliser l’utilisation de l’annexe 1 avec un minéral.

– Remettre l’annexe 2 aux élèves.

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation des échantillons de rocheset minéraux.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après la manipulation des échantillons.

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– Lire la marche à suivre en posant aux élèves des questions telles que :

• Que dois-tu faire? Explique.

• Que veut dire le mot friabilité? (capacité d’une roche à être réduite en poussière)

– Placer les élèves en équipes de deux.

ModelageRépondre au plan de questionnement avec les élèves avant de commencer la tâche et faire unmodelage de l’observation d’un échantillon en groupe-classe.

Pratique guidée– Distribuer les échantillons de roches.

– Laisser le temps aux élèves de terminer les observations et de répondre à la question.

– Faire une rétroaction de l’activité en posant des questions :• Quel était le but de l’activité?• Comment avez-vous décrit le premier échantillon?

Catégories de roches

– Poser une question aux élèves : • Est-ce que certaines roches montrent des caractéristiques semblables?

– Décrire les trois catégories de roches en s’inspirant de l’encadré ci-dessous.

– Utiliser le diaporama (roche.shw) pour montrer des exemples des trois catégories.

Roches sédimentaires : Les roches sédimentaires sont formées par le dépôt successif desédiments en strates ou en couches. Les sédiments sont transportés par le courant des petitesrivières et des ruisseaux ou par le vent ou la gravité. Pendant des millions d’années, les stratess’accumulent. Les strates supérieures écrasent de leur poids énorme les strates inférieures. Àcause de cette pression, l’eau est expulsée et les strates inférieures durcissent pour former desroches sédimentaires. Dans une roche sédimentaire, on observe facilement les couches deroches. Environ 75 % des roches que l’on peut observer à la surface de la Terre sont des rochessédimentaires.

Roches ignées : Les roches ignées sont formées lorsque le magma liquide refroidit et durcit.Le magma est de la roche fondue sous l’écorce terrestre. Si le magma durcit sous la surfacede la Terre, on les appelle les roches ignées intrusives. Si le magma refroidit à la surface dela Terre au cours d’éruption volcanique, on les appelle les roches ignées extrusives. Lesroches ignées peuvent parfois contenir des cristaux. L’apparence des cristaux varie selon lavitesse à laquelle les roches ont refroidi. Les roches ignées ont habituellement une apparencehomogène.

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Roches métamorphiques : Lorsqu’une chaleur et une pression élevées sont appliquées auxroches sédimentaires et ignées, de nouvelles roches sont formées. Ces roches ressemblentaux roches sédimentaires ou ignées, mais elles diffèrent de plusieurs façons. La transformationdes roches ignées ou sédimentaires en roches métamorphiques est un très long processus. Lachaleur et la pression changent la position des strates et aussi la disposition et la grosseur descristaux.

– Demander aux élèves de résumer les trois types de roches dans leur journal scientifique.

– Par la suite, remettre les définitions de l’encadré et demander aux élèves de les coller dansleur journal scientifique.

– Distribuer l’annexe 3A.Note : L’annexe 3A se trouve aussi dans le diaporama.

– Demander aux élèves, en équipes de deux, de s’expliquer entre eux les différents types deroches.

– Demander aux élèves d’observer, en équipes de deux, les illustrations de roches et de décrireleurs observations pour mieux les classer.

ModelageRépondre au plan de questionnement avec les élèves avant de commencer la tâche.

Pratique guidée– Leur laisser le temps de terminer l’observation et de répondre aux questions.– Corriger l’annexe 3A en se servant de l’annexe 3B.

– Poser des questions :• Quel était le but de l’activité?• Quelles sont les différences entre les trois types de roches?

– Placer les expressions roche ignée, roche sédimentaire et roche métamorphique sur la grandecarte sémantique.

– Poser des questions aux élèves :• Comment une roche sédimentaire se forme-t-elle? • Comment une roche ignée se forme-t-elle? • Comment une roche métamorphique se forme-t-elle?

– Écouter les réponses des élèves. Si les réponses sont satisfaisantes, continuer la présentation.– Sinon, faire un bref retour sur la formation des roches.

– Poser les questions suivantes : • Est-ce qu’une roche peut changer de forme? • Est-ce qu’une roche sédimentaire peut devenir une roche ignée?

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– Mettre l’accent sur le fait que tout changement demande un processus très long; les troisroches se forment dans un processus cyclique.

Le cycle des roches

– Écrire, au tableau, ou projeter, sur un écran, l’information sur le cycle des roches contenuesdans l’encadré.

– Présenter le cycle des roches.

Le cycle des rochesLes roches changent constamment. Elles peuvent se transformer graduellement en un autretype de roche. C’est un cycle qui n’arrête jamais.

Toutes les roches ignées ou sédimentaires qui s’enfoncent profondément sous la terre seronttransformées en roches métamorphiques sous l’effet de la pression et de la températureélevées. Si la roche s’enfonce plus profondément sous l’écorce, elle fondra et setransformera en magma qui remontera près de la surface ou rejaillira d’un volcan pour devenirune roche ignée en refroidissant. La roche ignée ou métamorphique se trouvera à la surface oùelle sera altérée par l’érosion et se transformera en sédiments qui deviendront des rochessédimentaires sous l’effet de la compaction des couches sédimentaires.

– Remettre une copie de l’encadré aux élèves et les inviter à la coller dans leur journalscientifique.

– Demander aux élèves de faire, en équipes de deux, une représentation graphique du cycle desroches dans leur journal scientifique en se reportant au texte distribué.

ModelageRépondre au plan de questionnement avec les élèves avant de commencer la tâche.

Pratique guidée– Laisser aux élèves le temps de terminer la tâche.

– Par la suite, remettre aux élèves l’annexe 4 qui présente le cycle des roches. Leur demanderde comparer ce graphique à celui dans leur journal scientifique.

Note : Le graphique se trouve dans le diporama.

– Expliquer aux élèves que toutes les roches changent et que le processus est continu.

– Inviter les élèves à insérer l’annexe 4 dans leur reliure à anneaux de sciences.

– Ajouter, sur la carte sémantique, l’expression cycle des roches et les mots pression, chaleuret fusion.

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– Poser aux élèves la question suivante : • Qu’est-ce qui peut fragmenter une roche de façon naturelle?

– Discuter des réponses possibles.

– Donner des pistes en posant des questions telles que :• Pourquoi certaines montagnes sont-elles plus rondes? • Pourquoi les roches craquent-elles?

– Écrire, au tableau, ou projeter, sur un écran, la définition de la météorisation.

– Présenter la météorisation.

La météorisation : La météorisation est un processus naturel dans lequel les roches sontusées et érodées. Les roches peuvent être altérées de façon mécanique (l’eau, le vent, lagravité, le frottement, le gel et le dégel), de façon chimique (les pluies acides) et de façonbiologique (les racines d’un arbre).

– Distribuer aux élèves une copie de la définition.

– Lire avec elles et eux la définition et leur demander de surligner les mots importants.

– Leur demander de coller cette définition dans leur journal scientifique.

Pratique guidée– Expliquer aux élèves qu’elles et ils vont observer la météorisation en participant à des centres

d’interprétation scientifique.

– Diviser le groupe-classe en cinq équipes.

– Remettre l’annexe 5 aux élèves.

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation du matériel et del’équipement.

– Insister sur l’importance de ne rien porter à la bouche.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

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– Voir à ce que la supervision soit adéquate pendant l’utilisation du ventilateur.

– Exiger le port de lunettes protectrices au cours de l’expérience avec le ventilateur.

Lire les consignes de l’annexe 5 en posant aux élèves des questions telles que :• Quels types de météorisations allez-vous observer? • Pouvez-vous nommer les types de météorisations?

– Au besoin, faire une démonstration de la consigne.

– Expliquer les consignes de sécurité au groupe-classe.

– Demander aux élèves d’utiliser le plan de questionnement pour répondre aux questions del’annexe 5.

– Expliquer aux élèves l’importance de bien observer et de noter leurs observations.

– Commencer la visite des centres d’interprétation et faire la rotation toutes les sept minutes.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’annexe 5.

– Circuler dans la salle de classe pour s’assurer de la sécurité des élèves et de la bonneutilisation du matériel scientifique. Répondre aux questions des élèves, au besoin. Prendrequelques notes dans le dossier anecdotique de l’élève pour évaluer la compétenceApplication des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception.

– Faire un retour sur les centres d’interprétation en posant des questions telles que : • Quel était le but du premier centre? • Qu’avez-vous observé?

– Faire un retour sur les centres en corrigeant les questions de l’annexe 5.

– Demander aux élèves, en équipes de deux, de s’expliquer entre eux le terme météorisation.

– Placer les mots météorisation, vent, pluie, gel et frottement sur la grande carte sémantique.

10 minutesObjectivation :

Pratique autonome– Demander aux élèves d’écrire, dans leur journal scientifique, ce qu’il est important de retenir

de leur apprentissage.

– Demander aux élèves de vous faire part de ce qu’elles et ils ont écrit.

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– Faire un retour à l’aide de la carte sémantique.

35 minutesRéinvestissement :

Pratique autonome– Demander aux élèves de faire une recherche dans Internet pour trouver des exemples de

l’exploitation et de l’utilisation des roches. Les élèves devront trouver un minimum de15 exemples et présenter leurs découvertes sous forme de liste.

– Animer une discussion au cours de laquelle les élèves pourront faire une mise en commun deleurs découvertes.

– Ramasser la liste de chaque élève et l’évaluer de manière formative.

– Présenter le site Web de Ressources naturelles Canada, au besoin :http://mmsd1.mms.nrcan.gc.ca/mmsd/producers/default_f.asp

15 minutesÉvaluation formative :

– Remettre l’annexe 6A aux élèves.

– Expliquer aux élèves qu’elles et ils doivent remplir le diagramme du cycle des roches enutilisant les mots de l’encadré.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’évaluation formative.

– Ramasser l’annexe 6A. À l’aide de l’annexe 6B, l’évaluer de manière formative en écrivantdes commentaires.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 453

Annexe 1

Comment observer?

L’observation qualitative fait appel à l’un ou à l’autre des cinq sens ou à une combinaison

simultanée ou successive des cinq sens pour recueillir de l’information à propos d’un objet, d’un

phénomène ou d’un événement.

L’observation qualitative permet d’observer :

la couleur;

la forme;

l’état de la matière (solide, liquide, gazeux)

l’odeur;

la texture;

la clarté (opaque, transparent, translucide);

la taille;

la ductilité (la capacité d’être allongé et étiré);

la malléabilité (la capacité d’être façonné);

la friabilité (la capacité d’être réduit en poussière);

la dureté;

la pesanteur;

la perméabilité.

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Annexe 2

Observer des roches

Date : _____________________ Nom : ____________________________

IntroductionAu cours de cette activité, tu observeras qualitativement des roches.

Matérieléchantillon de roches et de minéraux numérotés

Marche à suivre1. Choisir une roche.2. Observer la roche selon les critères.3. Écrire ses observations dans le tableau.4. Recommencer avec une autre roche.

Observations

Numérod’échantillon

Couleur

Dureté

Friabilité

Taille

Clarté

Forme

Texture

Illustration

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Analyse et conclusionEst-ce que certaines roches possèdent des caractéristiques communes? Lesquelles?

__________________________________________________________

__________________________________________________________

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Annexe 3a

Les types de roches

Date : _____________________ Nom : ____________________________

Observe les spécimens de roches. Décris-les et indiques-en la sorte.

Observations G roche sédimentaireG roche ignéeG roche métamorphique

Observations G roche sédimentaireG roche ignéeG roche métamorphique

Observations G roche sédimentaireG roche ignéeG roche métamorphique

© Gouvernement du Québec - MRNFP

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 457

Annexe 3b

Les types de roches – Corrigé

Date : _____________________ Nom : ____________________________

Observe les spécimens de roches. Décris-les et indiques-en la sorte.

Observations- n’a pas de strates

- a des minéraux

homogènes

- possède des minéraux

noirs et roses

- a de petits cristaux

9 roche sédimentaire

� roche ignée

9 roche métamorphique

Observations- n’a pas de cristaux

- a des couches de roches

superposées

- est grise

� roche sédimentaire

9 roche ignée

9 roche métamorphique

Observations- a des strates déformées

- a des cristaux de

différentes grosseurs

- a des cristaux qui ne

sont pas homogènes

9 roche sédimentaire

9 roche ignée

� roche métamorphique

© Gouvernement du Québec - MRNFP

458 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 4

Le cycle des roches

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 459

Annexe 5

La météorisation

Date : _____________________ Nom : ____________________________

Activité 1 : Montrer l’érosion par le vent

Matériel– ventilateur – sable– boîte – assiette – feuille quadrillée

Marche à suivre1. S’assurer que l’ouverture de la boîte fait face au ventilateur.2. Coller une feuille quadrillée à la base de la boîte.3. Verser du sable sur la feuille quadrillée de manière à former une dune.4. Tracer le contour de la dune sur la feuille quadrillée.5. Faire fonctionner le ventilateur pendant 30 secondes.6. Tracer de nouveau le contour de la dune.

Observations1. De quelle façon la dune de sable a-t-elle été modifiée par le ventilateur?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Analyse et conclusion2. Le vent agit-il comme agent d’érosion? Où et quand?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Activité 2 : Montrer la façon dont le relief peut changer

Matérielroches de lacs ou de rivières

Marche à suivre1. Observer les roches.2. Noter tous les phénomènes qui ont pu aplanir les roches.3. Faire le lien avec les montagnes.

Observations1. Décris les roches.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Analyse et conclusion2. De quelles façons les roches ont-elles été modifiées?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Fais le lien avec les montagnes.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 461

Activité 3 : La météorisation par le frottement

Matériel – craie– papier émeri

Marche à suivre1. Inviter l’élève à frotter le papier émeri contre la craie.2. Observer le résultat.

Observations1. Que se passe-t-il avec la craie? Pourquoi?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Analyse et conclusion2. Au cours de quelles situations naturelles observons-nous le frottement entre les roches?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Activité 4 : L’érosion de la cassonade

Matériel– morceau de cassonade durci– bac– eau– arrosoir

Marche à suivre1. Placer le morceau de cassonade durci au milieu du bac.2. Verser de l’eau pendant quelques secondes, à l’aide de l’arrosoir, sur le morceau de cassonade.3. Observer le changement dans le morceau de cassonade.

Observations1. Que se passe-t-il?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Analyse et conclusion2. Pourquoi le morceau de cassonade est-il érodé?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Que se passerait-il si l’eau pouvait dissoudre certaines roches plus facilement que d’autres?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 463

Activité 5 : Le gel et le dégel

Matérielglaise

Marche à suivreObserver la boule de glaise gardée au congélateur et la boule de glaise laissée à la températureambiante.

Observations1. Quelle est la principale différence entre les deux boules?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Analyse et conclusion2. Quelles conclusions tires-tu au sujet de l’effet du gel et du dégel continuel sur les roches au

cours des années?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Annexe 6a

Le cycle des roches – Évaluation formative

Date : _________________________ Nom : ____________________________

refroidissement, fusion, météorisation, fusion, chaleur et pression,

météorisation, compaction, fusion, chaleur et pression, météorisation,

roches métamorphiques, roches ignées, roches sédimentaires, magma,

sédiments

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 465

Annexe 6b

Le cycle des roches – Évaluation formative – Corrigé

Date : _____________________ Nom : ____________________________

refroidissement, fusion, météorisation, fusion, chaleur et pression,

météorisation, compaction, fusion, chaleur et pression, météorisation,

roches métamorphiques, roches ignées, roches sédimentaires, magma,

sédiments

466 Sciences et technologie, 7 annéee

Référentiel

Roche : Une roche est formée d’un mélange de minéraux.

Minéral : Un minéral est un solide inorganique que l’on trouve à l’état naturel. Les minéraux peuvent être des substances pures ou des composés (plusieurs substancescombinées). Un minéral possède une composition chimique précise et unique.

Roches sédimentaires : Les roches sédimentaires sont formées par le dépôt successif desédiments en strates ou en couches. Les sédiments sont transportés par le courant des petitesrivières et des ruisseaux ou par le vent ou la gravité. Pendant des millions d’années, les stratess’accumulent. Les strates supérieures écrasent de leur poids énorme les strates inférieures. Àcause de cette pression, l’eau est expulsée et les strates inférieures durcissent pour former desroches sédimentaires. Dans une roche sédimentaire, on observe facilement les couches deroches. Environ 75 % des roches que l’on peut observer à la surface de la Terre sont desroches sédimentaires.

Roches ignées : Les roches ignées sont formées lorsque le magma liquide refroidit etdurcit. Le magma est de la roche fondue sous l’écorce terrestre. Si le magma durcit sous lasurface de la Terre, on les appelle les roches ignées intrusives. Si le magma refroidit à lasurface de la Terre au cours d’éruption volcanique, on les appelle les roches ignéesextrusives. Les roches ignées peuvent parfois contenir des cristaux. L’apparence des cristauxvarie selon la vitesse à laquelle les roches ont refroidi. Les roches ignées ont habituellementune apparence homogène.

Roches métamorphiques : Lorsqu’une chaleur et une pression élevées sont appliquéesaux roches sédimentaires et ignées, de nouvelles roches sont formées. Ces rochesressemblent aux roches sédimentaires ou ignées, mais elles diffèrent de plusieurs façons. Latransformation des roches ignées ou sédimentaires en roches métamorphiques est un très longprocessus. La chaleur et la pression changent la position des strates et la disposition et lagrosseur des cristaux.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 1 467

Référentiel (suite)

Le cycle des roches Les roches changent constamment. Elles peuvent se transformer graduellement en un autretype de roche. C’est un cycle qui n’arrête jamais.

Toutes les roches ignées ou sédimentaires qui s’enfoncent profondément sous la terre seronttransformées en roches métamorphiques sous l’effet de la pression et de la températureélevées. Si la roche s’enfonce plus profondément sous l’écorce, elle fondra et setransformera en magma qui remontera près de la surface ou rejaillira d’un volcan pour devenirune roche ignée en refroidissant. La roche ignée ou métamorphique se trouvera à la surfaceoù elle sera altérée par l’érosion et se transformera en sédiments qui deviendront des roches

La météorisation : La météorisation est un processus naturel dans lequel les roches sontusées et érodées. Les roches peuvent être altérées de façon mécanique (l’eau, le vent, lagravité, le frottement, le gel et le dégel), de façon chimique (les pluies acides) et de façonbiologique (les racines d’un arbre).

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 469

Bloc 2 : Le sol

3 heuresDurée :

Principes scientifiques

Les principes scientifiques s’adressent aux enseignantes et aux enseignants.

La météorisation et l’érosion provoquent la fragmentation des roches et des minéraux. Ceprocessus, qui prend des milliers d’années, forme des sédiments de roches de plus petites tailles.Ces sédiments de roches sont communément appelé terre.

Pour obtenir un sol arable, il faut que les animaux et les végétaux y aient vécu et que la matièreorganique se mélange avec les sédiments de roches et de minéraux. La matière organique créedes espaces dans le sol qui seront remplis d’air et d’eau. De plus, les organismes vivants dans lesol peuvent accélérer son processus de formation. Tous ces éléments forment ensemble un solqui fournira des nutriments aux végétaux.

Le climat, l’humidité, les types de roches et l’érosion sont des facteurs qui influencent laformation du sol. Le sol est un écosystème complexe où des êtres vivants cohabitent avec de lamatière organique en décomposition.

Le sol, au fur et à mesure qu’il se développe, forme des couches sédimentaires. La surface dusol, portant le nom de litière, est couverte de feuilles et de débris. Ces débris préserventl’humidité du sol. Sous la litière se trouve de la matière en décomposition. Cette couches’appelle humus. L’humus est riche en éléments nutritifs et en minéraux. Sous l’humus se trouvele sous-sol composé de grosses particules de roches et d’argile. La dernière couche est près de laroche-mère.

Aperçu du bloc

Dans ce bloc, l’élève se familiarise avec l’origine du sol et sa formation. Elle ou il découvre lescomposants et les différentes couches du sol. À l’occasion des activités scientifiques réalisées ensalle de classe, l’élève développe l’habileté d’observer d’un point de vue scientifique. Pourterminer, elle ou il aborde le thème de la conservation du sol. Ce bloc contient aussi l’évaluationsommative.

Vocabulaire du bloc

sol roche mère particulefragment minéral sol infertileroche météorisée matière organique sol fertileroche fragmentée humus labouragecouche sable exploitation intensivecouche arable argile déboisementcouche supérieure limon lessivagecouche inférieure nutriment aménagement urbaingraine labourage

470 Sciences et technologie, 7 annéee

Nature de la difficulté des notions présentées

Il y a une nouvelle terminologie et plusieurs notions présentées. Il est important de faire le lien entre les notions. L’utilisation d’un support visuel aideà la compréhension de la matière.

Stratégies pour développer des habiletés liées à la littératie et à lanumératie

– concevoir un lexique scientifique;– utiliser le journal scientifique;– afficher le vocabulaire du bloc sur la carte sémantique;– visionner une vidéo de TFO sur les sols;– concevoir un jeu éducatif avec le vocabulaire appris;– lire dans Internet et dans des livres de référence;– utiliser des mots clés pour faire des recherches;– faire des résumés de lecture;– présenter oralement ses recherches et ses découvertes à la suite d’expériences;– expliquer, à l’aide d’une présentation électronique, les types de sols;– utiliser des logiciels de production pour rédiger, par exemple, les étapes de création d’un

composteur et fonctionnement;– utiliser le processus d’écriture et faire une recherche sur un sujet lié au sol (p. ex., les

problèmes dus au déboisement ou aux taux élevés de construction);– construire des tableaux de comparaison (p. ex., comparer le sol d’un désert au sol d’une

région tropicale);– communiquer ses observations par écrit;– soumettre des hypothèses sous forme verbale ou écrite;– prendre et enregistrer des mesures de volumes avec la précision qui s’impose;– lire, comprendre et interpréter des données (sur le reboisement, le déboisement de la région);– recueillir, organiser et interpréter des données;– utiliser l’ordinateur pour faire des diagrammes (p. ex., montrer la rétention d’eau des

différents composants des sols).

Notes de planification

– Photocopier les annexes 1 à 8 en quantité suffisante.– Photocopier le référentiel en quantité suffisante.– Préparer le matériel demandé dans le bloc.– Demander à l’élève d’apporter un échantillon de sol de chez elle ou de chez lui quelques

jours à l’avance pour réaliser l’expérience de l’annexe 2.

Matériel

Pour le groupe-classe– sac brun– argile– sable

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 471

– arrosoir– confettis

Pour chaque équipe de deux– roches– roches fragmentées– terreau– sable– argile– trois verres de plastique transparent– papier– boîte de conserve sans ses deux extrémités– quatre verres de polystyrène – gravier– humus– cylindre gradué – papier blanc – punaise– arrosoir– graines– rapporteur– bâtonnets de bois– tourbe

Pour l’enseignant ou l’enseignantetrois contenants transparents

Médias électroniques

Texture du sol et qualité de l’eau, Agriculture et Agroalimentaire Canadawww.agr.gc.ca/pfra/water/soiltex_f.htm

La nature au service du jardinwww.jardin.ch/nature/menu.htm

Carnet horticole et botaniquewww2.ville.montreal.qc.ca/jardin/info_verte/fertilisation/analyse.htm

Bretagne environnementwww.bretagne-environnement.org/article1045819522

Annexes

Annexe 1 : Schéma de la formation du sol Annexe 2 : La formation du sol Annexe 3 : Activité scientifique : Enquête sur les composants du sol Annexe 4 : Comment observer?Annexe 5 : Activité scientifique : Observons le sol

472 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 6 : Activité scientifique : Le lessivage du solAnnexe 7A : Le meilleur sol...Annexe 7B : Le meilleur sol... – CorrigéAnnexe 8A : Évaluation sommativeAnnexe 8B : Évaluation sommative – Corrigé

Ressources

GALBRAITH, Don, et al. Omnisciences 7, Montréal, Les éditions de la Chenelière, 2000, p. 300-309.

GIBB, Ted, et al. Sciences et technologie 7, Laval, Les éditions Beauchemin, 2000, p. 206-218.Technoscience 7 année – guide pédagogique, Ottawa, Centre franco-ontarien de ressourcese

pédagogiques, 2001, p. 37-38.

Déroulement du bloc

10 minutesMise en situation :

– Commencer le bloc en décrivant explicitement son contenu.

– Poser aux élèves la question suivante :• De quoi le sol est-il composé?

– Écrire, sur une grande feuille, les idées des élèves.

– Présenter les trois échantillons de sol ci-dessous (dans des verres en plastique transparent) :

• Un premier contenant beaucoup de roches dans le fond et des roches plus petites sur ledessus.

• Un deuxième contenant des petites roches dans le fond, recouvertes d’une couched’argile et d’une couche de terreau.

• Un troisième contenant une couche de grosses roches dans le fond, recouvertes d’unecouche de roches fragmentées et d’une petite couche de terreau.

– Demander aux élèves de bien observer les échantillons de sol.

– Demander aux élèves de décrire oralement le contenu des contenants.

– Poser aux élèves la question suivante : • Comment les couches de chaque verre diffèrent-elles?

– Écouter la réponse des élèves.

– Mentionner aux élèves que chaque verre représente une période de formation du sol.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 473

– Poser ensuite aux élèves la question suivante : • Comment le sol se forme-t-il?

– Faire un remue-méninges en écrivant les réponses au tableau.

90 minutesExpérimentation :

La formation du sol

– Présenter la façon dont se forme le sol en s’inspirant de l’encadré et de l’annexe 1.

La formation du solAu tout début, les fragments de roches météorisées ont des fissures où l’air et l’eau pénètrent(voir l’échantillon qui ne contient que des roches).

Avec le temps, des végétaux se fixent dans la roche et attirent des insectes et des petitsanimaux. La matière organique s’accumule sur le sol pauvre. Les bactéries et leschampignons commencent le processus de décomposition de cette matière organique. Lamatière organique décomposée forme une couche sur la roche fragmentée (voirl’échantillon contenant des roches et de la terre).

Le sol devient une couche arable contenant de la matière organique décomposée, des racineset des végétaux vivants. L’eau transporte les minéraux de la matière organique sous le solet forme de l’argile. Les roches fragmentées du début forment la troisième couche du sol,juste avant la roche mère (voir l’échantillon contenant des roches, de l’argile et du terreau).

Ce processus prend des milliers d’années.

– Distribuer une copie de l’encadré.

– Demander aux élèves de lire le texte et de souligner les mots importants. Le faire coller dansleur journal scientifique.

– Demander aux élèves, en équipes de deux, de s’expliquer entre eux la formation du sol.

– Demander aux élèves de fabriquer un modèle représentant différentes étapes de la formationdu sol.

– Remettre l’annexe 2 aux élèves.

474 Sciences et technologie, 7 annéee

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation des différentes matières.

– Prévoir un espace suffisamment grand réservé à chaque groupe pour lui permettre defaire les expériences avec aisance.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

– Exiger le port de lunettes protectrices en tout temps où il y a manipulation de matièrespouvant être dangereuses (roches fragmentées, roches).

– Lire l’annexe 2 en posant aux élèves des questions telles que :• Que faut-il faire? • Quels matériaux faut-il employer?

– Au besoin, faire une démonstration de la marche à suivre.

ModelageFaire un modelage à l’aide du plan de questionnement avant de commencer la tâche.

Pratique guidée– Placer les élèves en équipes de deux.

– Distribuer le matériel énuméré à chaque équipe de deux élèves : roches, roches fragmentées,terre, sable, argile et verre de plastique.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’activité et de répondre aux questions.

– Faire un retour sur l’activité en posant des questions telles que :• Quel était le but de l’activité? • Qu’est-ce que vous avez appris?

– Faire un retour sur l’expérience et fournir une rétroaction aux élèves (le modèle de l’étape 3prend plus de temps à se former, l’argile étant la dernière couche qui se forme à la suite dulavement des minéraux de la matière organique).

– Placer les expressions formation du sol et roche fragmentée et le mot argile sur la grandecarte sémantique.

– Poser aux élèves la question suivante :• Quel serait l’ordre des couches si nous devions commencer à creuser dans le sol de la

cour d’école?

– Écouter les réponses des élèves.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 475

– Orienter les élèves dans leur questionnement en posant la question suivante : • Quelle est la dernière étape dans la formation du sol?

– Poser aux élèves les questions suivantes :• Pourquoi les couches sont-elles différentes?• Qu’est-ce qui peut affecter la couleur et la formation des couches?

Noter, au tableau, les réponses des élèves.

Présenter les couches du sol en s’inspirant de l’encadré.Vous pouvez aussi utiliser ce site Internet. www.bretagne-environnement.org/article1045819522

Les couches de sol

Comme les couches de sol peuvent prendre des milliers d’années à se former, elles n’ont pastoutes la même épaisseur.

La couche supérieure est formée d’un sol riche et foncé, car elle contient de l’humus et despetites particules de roches. C’est le sol arable qui contient les matières organiques endécomposition.

La couche qui précède la couche supérieure est plus pâle, car elle ne contient presque pasd’humus. Elle renferme des minéraux lavés par l’eau de la première couche.

La dernière couche se rapproche de la roche mère. Cette couche inférieure contient desroches et certains minéraux partiellement décomposés. Cette couche est le début du processusde formation du sol en roche.

– Inviter les élèves à résumer les couches du sol dans leurs propres mots dans leur journalscientifique. Remettre une copie des définitions de l’encadré ci-dessus pour qu’elles et ils lacollent dans leur journal scientifique.

– Remettre l’annexe 3 aux élèves.

476 Sciences et technologie, 7 annéee

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation du matériel et del’équipement.

– Prévoir un espace suffisamment grand réservé à chaque groupe pour lui permettre defaire les expériences avec aisance.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

– Exiger le port de lunettes protectrices et de gants en tout temps où il y a manipulation dematières et d’outils pouvant être dangereux (roches, boîtes de conserve sans couvercle).

– Lire l’annexe 3 en posant aux élèves des questions telles que :• Quelles sont les étapes à suivre?• Quel est le matériel requis?

– Demander aux élèves d’utiliser le plan de questionnement pour répondre aux questions de latâche.

– Mentionner que l’observation est une habileté importante en sciences.

– Demander aux élèves : • Qu’est-ce qu’une observation qualitative?

– Faire ressortir, à l’aide de l’annexe 4, les types d’observations que l’élève peut effectuer.

ModelageModéliser la façon de faire des observations en utilisant l’annexe 4.

Pratique guidée– Placer les élèves en équipes de deux.

– Distribuer le matériel énuméré à chaque équipe de deux élèves : papier, boîte de conserve etloupe.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’activité et de répondre individuellement auxquestions.

– Circuler dans la salle de classe pour s’assurer de la sécurité des élèves et de la bonneutilisation du matériel scientifique. Répondre aux questions des élèves, au besoin. Prendrequelques notes dans le dossier anecdotique de l’élève pour évaluer la compétenceApplication des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception.

– Faire un retour sur l’activité en posant des questions telles que :• Est-ce que le sol est le même partout? • Est-ce que les différents sols avaient les mêmes couches?

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 477

• Est-ce que les épaisseurs des couches de sol varient? Pourquoi?

– Questionner les élèves. Corriger les questions de l’annexe 3 en groupe-classe et fournir unerétroaction aux élèves. Le sol peut contenir différentes couches. La texture des couches estdéterminée par la grosseur des particules. La couleur des couches est déterminée par laprésence ou l’absence de matières organiques.

Les composants du sol

– Montrer aux élèves un sac d’argile.

– Demander à un ou à une des élèves de fermer les yeux et de mettre la main dans le sacd’argile.

Rappel de sécurité

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

– Demander à l’élève de décrire la texture de l’argile sans regarder ce que le sac contient.

– Recommencer en faisant glisser la main d’un ou d’une autre élève dans le sac contenant dusable.

– Poser aux élèves les questions suivantes : • Quelles sont les différentes composantes auxquelles vous avez touché?• Est-ce que chaque couche du sol possède une fonction particulière?

– Présenter les composants du sol en s’inspirant de l’encadré suivant.

Les composants du sol

L’humus a une couleur brune ou noire. Cette couleur foncée est attribuée à la matièreorganique (des végétaux et des animaux) en décomposition. L’humus contient des élémentsnutritifs et des minéraux nécessaires à la croissance des végétaux. L’humus a une texturecollante et humide.

Le sable est formé de particules de grande taille qui sont espacées. Ces espaces permettentaux racines de se fixer dans le sol. L’espace entre les particules de sable aide l’eau à s’échapper facilement. Un sol sablonneux empêche les végétaux d’absorberconvenablement l’eau.

L’argile est formée de particules plus petites que celles du sable. L’argile retient mieux l’eauque le sable, puisque les particules sont très petites. Un sol argileux est très compact etempêche l’eau et l’air de pénétrer.

478 Sciences et technologie, 7 annéee

Le limon contient des particules d’une grosseur située entre celle des particules d’argile etcelle de sable. Le limon retient mieux l’eau que le sable, il permet aux racines de bien sedévelopper.

Un sol fertile possède de l’humus et une quantité à peu près égale de sable, de limon etd’argile.

– Distribuer une copie de l’encadré.

– Demander aux élèves de lire le texte et de surligner les mots importants. Faire coller le textedans leur journal scientifique.

– Placer les mots roches, humus, sable et limon sur la grande carte sémantique.

– Remettre l’annexe 5 aux élèves.

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation du matériel et del’équipement.

– Prévoir un espace suffisamment grand réservé à chaque groupe pour lui permettre defaire les expériences avec aisance.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

– S’assurer qu’il y a une supervision adéquate pendant l’utilisation d’objets pointus tels queles punaises.

– Exiger le port de lunettes protectrices et de gants en tout temps où il y a manipulation dematières et d’outils pouvant être dangereux (gravier, sable, punaises).

– Présenter l’expérience de l’annexe 5 sur les caractéristiques des différents composants dusol.

– Lire l’annexe 5 en posant aux élèves des questions telles que :• Quel est le but de l’activité? • Quels sont les matériaux nécessaires? • Quelle est la marche à suivre de l’activité?

ModelageRépondre au plan de questionnement avec les élèves avant de commencer la tâche.

Pratique guidée– Placer les élèves en équipes de deux.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 479

– Distribuer le matériel énuméré à chaque équipe de deux élèves : quatre verres en polystyrène,argile, gravier, sable, humus, cylindre gradué, loupe, papier blanc et punaise.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’activité et de répondre aux questions.

– Circuler dans la salle de classe pour s’assurer de la sécurité des élèves et de la bonneutilisation du matériel scientifique. Répondre aux questions des élèves, au besoin. Prendrequelques notes dans le dossier anecdotique de l’élève pour évaluer la compétenceApplication des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception.

– Faire un retour sur l’activité en posant des questions telles que :• Peux-tu décrire la couleur de l’humus? • Qu’arrive-t-il lorsque le sable est mouillé?• Quelle couche absorbe le plus ou le moins l’eau?• Est-ce qu’il y a un lien entre la grosseur des particules et l’écoulement de l’eau?

– Corriger l’annexe 5 en groupe-classe et fournir une rétroaction aux élèves. (Les différentescouches sont faites de particules de différentes grosseurs. La grosseur des particulesinfluence la capacité des couches de sol à retenir l’eau.)

– Demander aux élèves, en équipes de deux, de s’expliquer entre eux les composants du sol.

La conservation du sol

– Montrer aux élèves des échantillons de sol qu’elles et ils ont apportés de la maison.

– Poser aux élèves la question suivante : • Pourquoi y a-t-il des ressemblances ou des différences dans les échantillons de sol?

– Écouter les réponses des élèves.

– Poser aux élèves les questions suivantes : • Comment le sol se forme-t-il? • Quel sol est le plus favorable à la croissance des végétaux?

– Écouter les réponses des élèves.

– Diriger les réponses des élèves en faisant allusion aux différents échantillons de sol.

– Poser aux élèves les questions suivantes : • De quoi a besoin un végétal? (des minéraux et de la matière organique) • Quelles couches de sol contiennent des minéraux et de la matière organique? • Quel est le meilleur sol pour faire pousser les végétaux?

– Écrire, au tableau, la question suivante :• Quels éléments peuvent affecter la couche arable (formée de matière organique) du sol?

480 Sciences et technologie, 7 annéee

– Faire un remue-méninges en écrivant, au tableau, les réponses des élèves.

– Expliquer les éléments manquants en s’inspirant de l’encadré ci-dessous.

– La conservation du sol

– Il existe des sols plus riches et plus fertiles que d’autres. Toutefois, il est important de faireune utilisation intelligente du sol, car plusieurs facteurs peuvent rendre un sol infertile.

– Le labourage, l’exploitation intensive, le déboisement et le lessivage par l’eauappauvrissent les sols. De plus, la construction des routes, l’aménagement urbain et lapollution modifient l’utilisation du sol par les êtres humains. Les sols propicesà l’agriculture deviennent moins nombreux.

– Distribuer une copie de l’encadré.

– Demander aux élèves de lire le texte et de souligner les mots importants. Faire coller le textedans leur journal scientifique.

– Poser aux élèves les questions suivantes : • Pourquoi l’agriculture est-elle importante? • Pouvez-vous nommer des produits tirés de l’agriculture?• Comment l’agriculture peut-elle affecter le sol?

– Écouter les réponses des élèves et faire ressortir les mots nutriments, exposer, enlever etappauvrir.

– Noter l’information au tableau.

– Montrer un bac de plastique contenant du terreau et un arrosoir contenant de l’eau.

– Poser aux élèves la question suivante : • Est-ce que le sol peut perdre ses éléments nutritifs au cours d’une averse?

– Déposer des confettis en papier sur le terreau dans le bac.

– Arroser le terreau.

– Poser les questions suivantes :• Que remarques-tu? • Comment peut-on augmenter le lessivage du sol?

– Déposer le bac sur une surface plane et en soulever un coin pour former un angle de quelquesdegrés.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 481

– Arroser le haut du bac et demander aux élèves d’observer. • Que se passe-t-il?

– Écouter les observations des élèves.

– Présenter l’information sur l’impact de l’agriculture sur le sol en s’inspirant de l’encadré ci-dessous.

L’impact de l’agriculture sur le solAprès la récolte, le sol est exposé à la pluie et au vent. Le labourage et le déboisementexposent aussi le sol. L’humus peut alors être transporté par l’eau ou le vent. Un lessivage seproduit lorsque les éléments nutritifs sont apportés par l’eau. Il n’y a plus de productiond’humus, puisque les végétaux ne poussent plus dans le sol. Chaque culture du sol puise leséléments nutritifs de l’humus. Sans humus, les éléments nutritifs ne sont pas remplacés, doncle sol s’appauvrit. L’agriculteur ou l’agricultrice doit donc utiliser des fertilisants pourremplacer les éléments nutritifs.

– Inviter les élèves à résumer, dans leurs propres mots, l’impact de l’agriculture sur le sol dansleur journal scientifique. Remettre une copie des définitions de l’encadré ci-dessus pourqu’elles et ils la collent dans leur journal scientifique.

– Remettre l’annexe 6 aux élèves.

Rappel de sécurité

– Expliquer et montrer la marche à suivre dans l’utilisation du matériel et del’équipement.

– Prévoir un espace suffisamment grand réservé à chaque groupe pour lui permettre defaire les expériences avec aisance.

– S’assurer que les élèves se lavent les mains après toute manipulation au laboratoire.

– Exiger le port de lunettes protectrices en tout temps où il y a manipulation de matièrespouvant être dangereuses (terre, bâtonnets).

– Présenter l’expérience sur le lessivage du sol de l’annexe 6.

– Lire l’annexe 6 en posant aux élèves des questions telles que :• Que veut dire le terme lessivage du sol?• Qu’est-ce qu’une graine?• Quelles sont les étapes à suivre?

482 Sciences et technologie, 7 annéee

ModelageFaire un modelage à l’aide du plan de questionnement avant de commencer la tâche.

Pratique guidée– Placer les élèves en équipes de deux.

– Distribuer le matériel énuméré à chaque équipe de deux élèves : eau, arrosoir, terreau,graines, rapporteur, bâtonnets de bois et tourbe.

– Circuler dans la salle de classe pour s’assurer de la sécurité des élèves et de la bonneutilisation du matériel scientifique. Répondre aux questions des élèves, au besoin. Prendrequelques notes dans le dossier anecdotique de l’élève pour évaluer la compétenceApplication des habiletés prescrites en recherche scientifique et en conception.

– Laisser aux élèves le temps de terminer l’expérience et de répondre individuellement auxquestions.

– Faire un retour sur l’activité en posant les questions suivantes : • Quels types de sols empêchent le plus le lessivage des matières organiques? • Comment éviter le lessivage du sol?

– Corriger l’annexe 6 en groupe-classe et donner une rétroaction aux élèves.(On réduit le lessivage du sol en évitant de le dénuder et de l’exposer à l’eau et au vent.)

– Placer le mot lessivage et les expressions conservation des sols et impacts humains sur lessols sur la grande carte sémantique.

10 minutesObjectivation :

– Demander aux élèves d’écrire, dans une bulle, sur une feuille, ce qu’elles et ils ont apprisdans ce bloc d’enseignement et, dans une autre bulle, les éléments à propos desquels elles etils auraient besoin de plus d’explications.

– Faire un retour avec les élèves sur les notions importantes apprises.

– Ramasser les feuilles et analyser ce que les élèves n’ont pas compris.

– Prendre rendez-vous avec les élèves qui ont des difficultés pour leur donner des explications.

25 minutesRéinvestissement : (si le temps le permet, les élèves peuvent faire l’expérimentation)

Remettre l’annexe 7A aux élèves.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 483

Pratique autonome– Poser aux élèves la question suivante :

• Quel type de sol empêcherait les liquides de s’écouler? Le limon, l’argile ou le sable?

– Inviter les élèves à écrire leur hypothèse dans la section Hypothèse de l’annexe 7A.

– Demander aux élèves de lire l’annexe 7A tout en suivant le plan de questionnement.

– Vérifier la compréhension des élèves en posant les questions suivantes : • Quel est le but de l’activité? • Quels sont les éléments qui vont t’aider à faire la tâche?

– Demander aux élèves de terminer l’annexe 7A individuellement.

– Corriger l’annexe 7A en groupe-classe en demandant aux élèves de présenter les croquis dessols.

– Demander aux élèves d’expliquer la raison pour laquelle elles et ils ont dessiné ce type desol. (Le but de l’activité est de dessiner un sol qui empêche l’eau de couler. Le sol devraitcontenir de l’argile à la surface pour empêcher le liquide de pénétrer et on pourrait ensuiteajouter une couche de limon qui possède des propriétés semblables. Ce type de sol estemployé dans les dépotoirs pour éviter l’écoulement des liquides vers la nappe phréatique.)

45 minutesÉvaluation sommative :

– Remettre l’annexe 8A à chaque élève.

– Inviter les élèves à répondre individuellement aux questions.

– Ramasser l’annexe 8A pour évaluer de manière sommative à l’aide de l’annexe 8B et de lagrille d’évaluation adaptée.

484 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 1

Formation d’un sol

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 485

Annexe 2

La formation du sol

IntroductionDans cette activité scientifique, tu dois fabriquer trois échantillons de sol. Chaque échantillonreprésente une étape dans le processus de la formation du sol. En réalité, une étape peut prendredes milliers d’années dans la nature.

Matériel– roches– roches fragmentées– terreau– sable– argile– verre de plastique

Marche à suivre 1. Prendre un verre de plastique. 2. Déposer des roches dans le fond du verre et les recouvrir de roches fragmentées. 3. Écrire Étape 1 sur le verre. 4. Prendre un autre verre de plastique. 5. Déposer des roches dans le fond du verre, les recouvrir de roches fragmentées et ajouter une

petite couche de terre. 6. Écrire Étape 2 sur le verre. 7. Prendre un troisième verre de plastique. 8. Déposer des roches dans le fond du verre, les recouvrir de roches fragmentées, ajouter du

sable et de l’argile et recouvrir de terre. 9. Écrire Étape 3 sur le verre.10. Mettre les verres en ordre.11. Observer et faire le croquis des verres.

486 Sciences et technologie, 7 annéee

Observations : Faire le croquis des trois verres et nommer les couches.

Étape 1 Étape 2 Étape 3

Analyse et conclusionQuel échantillon représente l’étape qui prendrait le plus de temps dans la nature? Pourquoi?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 487

Annexe 3

Activité scientifique – Enquête sur les composants du sol

Introduction Au cours de cette activité, il faut observer et analyser des échantillons de sol provenant dedifférents endroits de la région.

ButObserver les différentes couches d’un échantillon de sol.

Matériel– échantillon de sol– papier– boîte de conserve sans ses deux extrémités– loupe

Marche à suivre1. Examiner la boîte de conserve. S’assurer qu’elle est en bon état.2. Choisir le lieu pour prélever l’échantillon de sol.3. Insérer la boîte de conserve dans le sol.4. Retirer la boîte de conserve.5. Observer sur un papier l’échantillon de sol que la boîte de conserve a permis de prélever.6. Indiquer ses observations dans le tableau.7. Comparer son échantillon de sol avec ceux de ses pairs.

488 Sciences et technologie, 7 annéee

Tableau des observations

Observations

Échantillon de sol – lieu du prélèvement

Première coucheDeuxième

coucheTroisième

coucheQuatrième

couche

Couleur

Épaisseur (cm)

Humidité

Grosseur dessédiments

Type de couche

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 489

Analyse et conclusion1. Est-ce que tous les échantillons de sol du groupe-classe sont semblables? Pourquoi?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Quelle couche de sol est la plus dominante? Pourquoi?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Comment les couches de sol sont-elles formées?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

490 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 4

Comment observer?

L’observation qualitative fait appel à l’un ou à l’autre des cinq sens ou à une combinaisonsimultanée ou successive des cinq sens pour ramasser de l’information à propos d’un objet, d’unphénomène ou d’un événement.

L’observation qualitative permet d’observer :la couleur;la forme;l’état de la matière (solide, liquide, gazeux);l’odeur;la texture;la clarté (opaque, transparent, translucide);la taille;la malléabilité (la capacité d’être façonné);la friabilité (la capacité d’être réduit en poussière);la dureté;la pesanteur;la perméabilité.

Par exemple, un ou une élève qui observe qualitativement un échantillon du sol pourrait émettreles observations suivantes :– la deuxième couche du sol est d’une teinte jaune (couleur);– la première couche du sol sent le champignon (odeur);– l’échantillon de sol mouillé garde la forme de ma main lorsque je forme un poing

(malléabilité);– les couches de sol se séparent facilement (friabilité);– les roches dans le sol sont petites et de formes irrégulières (forme);– le sable est granuleux lorsque je le frotte entre mes doigts (texture).

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 491

Annexe 5

Activité scientifique : Observons le sol

Introduction Cette activité scientifique se déroule en deux étapes. Au cours de la première étape, il faut observerdifférentes parties du sol : humus, gravier, sable et argile. Dans la seconde étape de l’activité, il fautobserver la capacité de rétention de l’eau des différents composants du sol.

ButObserver différents composants du sol.

Matériel– verre en polystyrène– argile– gravier– sable– humus– cylindre gradué– loupe– papier blanc– punaise

Marche à suivre

Partie A1. Placer chacun des échantillons de sol sur du papier blanc.2. Observer l’humus à l’aide de la loupe.3. Noter la couleur et la grosseur des sédiments dans le Tableau des observations : Les

composants secs du sol.4. Répéter les étapes 2 et 3 avec le gravier, l’argile et le sable.5. Placer de l’humus entre les doigts et le frotter. Presser l’humus dans la main en formant un

poing.6. Noter la texture de l’échantillon dans le Tableau des observations : Les composants secs

du sol.7. Répéter les étapes 5 et 6 avec le gravier, l’argile et le sable.

492 Sciences et technologie, 7 annéee

Tableau des observations : Les composants secs du sol

Humus Gravier Sable Argile

Couleur

Grosseur dessédiments

Texture

Partie B 1. Prendre quatre verres de polystyrène. 2. Écrire sur les verres : gravier, argile, sable, humus. 3. Faire, à l’aide d’une punaise, un nombre égal de trous dans le fond de chaque verre. 4. Placer les verres percés dans d’autres verres. 5. Remplir à moitié un verre de gravier, le deuxième, d’argile, le troisième, de sable et le dernier

d’humus. 6. Verser 100 ml d’eau dans chacun des verres. 7. Mesurer la quantité d’eau recueillie dans les verres sans trous après 20 minutes. 8. Écrire le résultat dans le Tableau des observations : Les composants mouillés du sol. 9. Verser le contenu de chaque verre de polystyrène troué sur une feuille blanche.10. Observer l’humus à l’aide de la loupe.11. Noter ses observations dans le Tableau des observations : Les composants mouillés du sol.12. Répéter les étapes 10 et 11 avec le gravier, l’argile et le sable.13. Placer de l’humus entre les doigts et frotter. Presser l’humus dans sa main en formant un poing.14. Noter la texture de l’échantillon mouillé dans le tableau.15. Répéter les étapes 13 et 14 avec le gravier, l’argile et le sable.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 493

Tableau des observations : Les composants mouillés du sol

Humus Gravier Sable Argile

Couleur

Grosseur dessédiments

Texture

Eau recueillie(en ml)

Analyse et conclusion1. Est-ce que la texture change ou diffère lorsque l’échantillon est mouillé? Explique ta réponse.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

2. Quel échantillon change de couleur lorsqu’il est mouillé?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3. Mets les différents échantillons en ordre croissant de grosseurs de particules.______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

494 Sciences et technologie, 7 annéee

4. Quel sol retient le moins l’eau? Pourquoi?______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 495

Annexe 6

Activité scientifique – Le lessivage du sol

IntroductionLe sol possède des éléments nutritifs nécessaires à la croissance des plantes. Si le sol est dénudé parle déboisement ou le labourage, les éléments nutritifs sont exposés à l’air et à l’eau. L’eau de pluiedilue les nutriments et les apporte dans son courant.

Dans cette activité, il est question d’observer le lessivage du sol et les moyens de le diminuer.

ButObserver le lessivage du sol.

Matériel– bac de plastique– terre– arrosoir– graines– rapporteur – eau– bâtonnets de bois– tourbe

Marche à suivre

A. Sol dénudé1. Couvrir le fond du bac de plastique de quelques centimètres de terre.2. Déposer des graines à une extrémité du bac de plastique.3. Soulever l’extrémité du bac contenant les graines pour former un angle de 15/.4. Remplir l’arrosoir d’eau.5. N’arroser que l’extrémité soulevée du bac.6. Observer le déplacement des graines.7. Faire un croquis et écrire ses observations dans la section Observations : Lessivage d’un

sol dénudé.

496 Sciences et technologie, 7 annéee

B. Sol boisé

1. Planter des bâtonnets de bois pour former une forêt à une extrémité du bac.

2. Déposer des graines à l’extrémité opposée de la forêt.

3. Soulever l’extrémité du bac contenant les graines pour former un angle de 15/.

4. Remplir l’arrosoir d’eau.

5. N’arroser que l’extrémité soulevée du bac.

6. Observer le déplacement des graines.

7. Faire un croquis d’un sol boisé et écrire ses observations dans la section Observations :

Lessivage d’un sol boisé.

C. Sol couvert d’herbe

1. Couvrir de tourbe le fond du bac de plastique.

2. Déposer des graines à une extrémité du bac de plastique.

3. Soulever l’extrémité du bac contenant les graines pour former un angle de 15/.

4. Remplir l’arrosoir d’eau.

5. N’arroser que l’extrémité soulevée du bac.

6. Observer le déplacement des graines.

7. Faire un croquis d’un sol couvert d’herbe et écrire ses observations dans la section

Observations : Lessivage d’un sol couvert d’herbe.

Observations

A. Lessivage d’un sol dénudé

Croquis :

Observations :

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 497

B. Lessivage d’un sol boisé

Croquis :

Observations :

C. Lessivage d’un sol couvert d’herbe

Croquis :

Observations :

498 Sciences et technologie, 7 annéee

Analyse et conclusion1. Quels sols montrent le moins de lessivage? Pourquoi?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

2. Quels sols montrent le plus de lessivage? Pourquoi?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3. Comment peut-on diminuer le lessivage d’un sol?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

4. Après une pluie, qu’arrive-t-il au fertilisant contenu dans un champ situé près d’un coursd’eau?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 499

Annexe 7a

Le meilleur sol…

ProblèmeQuels sont les composants du sol qui empêchent les liquides de s’écouler?

Hypothèse

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

SchémaDésigne les couches du sol que tu as dessinées.

RéflexionDans quelle situation ce type de sol serait-il utile?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

500 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 7B

Le meilleur sol… – Corrigé

ProblèmeQuels sont les composants du sol qui empêchent les liquides de s’écouler?

HypothèseRéponses personnelles (p. ex., On postule que...)

SchémaDésigne les couches du sol que tu as dessinées.

Le but de l’activité est de dessiner un sol qui empêche l’eau de couler.

Le sol devrait contenir de l’argile à la surface pour empêcher le liquide de pénétrer et onpourrait ajouter une couche de limon qui possède des propriétés semblables.

RéflexionDans quelle situation ce type de sol serait-il utile?Dans les dépotoirs pour éviter l’écoulement des liquides vers la nappe phréatique.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 501

Annexe 8a

Évaluation sommative

Date : _______________________ Nom : ____________________________

Mise en situationTu es responsable du développement urbain de la ville. On te demande de choisir l’emplacementde la future coopérative de jardinage et le site où seront aménagés une piscine et un terrain detennis extérieurs. Tu sais que le sol devra être propice à la culture sur le site de la coopérative dejardinage et que la piscine devra être installée sur un terrain stable. Pour prendre une décisionéclairée, tu as fait analyser cinq échantillons de sol.

Étudie bien la carte et les résultats de l’analyse des échantillons de sol.

Carte des sites proposés

Échantillon A r Échantillon E r

Échantillon B r

Échantillon D r

Échantillon C r

Résultats de l’analyse des composants des échantillons de sol

Échantillon A Échantillon B Échantillon C Échantillon D Échantillon E

humussable argile gravier

roche ignéesable

argilegravier gravier roche

gravier

1. Quels sites choisirais-tu?

J’installerais la coopérative de jardinage sur le site où a été prélevé l’échantillon ____ parce que

__________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

502 Sciences et technologie, 7 annéee

2. Pourquoi doit-on étudier les caractéristiques du sol avant de décider où installer lapiscine creusée?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

3. Nomme d’autres types d’aménagements possibles sur le territoire de cette ville. Justifietes réponses.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

4. Quels échantillons (A, B, C, D, E) montrent le processus de formation du sol le pluscomplet? Justifie ta réponse.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

5. Quels facteurs doit-on considérer pour l’aménagement d’un territoire?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 503

6. Décris le processus de formation du sol à l’aide de mots et de croquis.

7. Tu observes l’échantillon E. Dans cet échantillon, tu remarques une roche ignée. Quesais-tu sur ce type de roche?

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

504 Sciences et technologie, 7 annéee

8. Explique le cycle des roches en utilisant les mots dans la banque de mots et en faisantun schéma.

magma, compaction, sédimentaire, chaleur et pression, météorisation, fusion, métamorphique,ignée, sédiments

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 505

9. Nomme des roches ou des minéraux que l’être humain utilise pour fabriquer desproduits.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

10. Choisis une roche. Décris-la le plus précisément possible.

Roche :____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

506 Sciences et technologie, 7 annéee

Annexe 8B

Évaluation sommative – Corrigé

Date : _______________________ Nom : ____________________________

Mise en situationTu es responsable du développement urbain de la ville. On te demande de choisir l’emplacementde la future coopérative de jardinage et le site où seront aménagés une piscine et un terrain detennis extérieurs. Tu sais que le sol devra être propice à la culture sur le site de la coopérative dejardinage et que la piscine devra être installée sur un terrain stable. Pour prendre une décisionéclairée, tu as fait analyser cinq échantillons de sol.

Étudie bien la carte et les résultats de l’analyse des échantillons de sol.

Carte des sites proposés

Échantillon A r Échantillon E r

Échantillon B r

Échantillon D r

Échantillon C r

Résultats de l’analyse des composants des échantillons de sol

Échantillon A Échantillon B Échantillon C Échantillon D Échantillon E

humussable argile gravier

roche ignéesable

argilegravier gravier roche

gravier

1. Quels sites choisirais-tu?

J’installerais la coopérative de jardinage sur le site où a été prélevé l’échantillon A parce quel’humus contient des éléments nutritifs et des minéraux nécessaires à la croissance desvégétaux.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 507

2. Pourquoi doit-on étudier les caractéristiques du sol avant de décider où installer lapiscine creusée?

L’étude des caractéristiques du sol est nécessaire pour trouver un sol stable afin que la structure de la piscine soit bien ancrée et pour éviter les bris.

3. Nomme d’autres types d’aménagements possibles sur le territoire de cette ville. Justifietes réponses.

Réponses possibles :- dépotoirs sur l’échantillon C- usine sans fondation sur l’échantillon D- parc sur l’échantillon A- maison sur l’échantillon C

4. Quels échantillons (A, B, C, D, E) montrent le processus de formation du sol le pluscomplet? Justifie ta réponse.Les échantillons D et A

5. Quels facteurs doit-on considérer pour l’aménagement d’un territoire?Les composantes du sol, le type de structure ou d’infrastructure à installer, l’environnementimmédiat.

6. Décris le processus de formation du sol à l’aide de mots et de croquis.Au début, les fragments de roches météorisées ont des fissures où l’air et l’eau pénètrent(voir l’échantillon qui ne contient que des roches). Avec le temps, des végétaux se fixentdans la roche et attirent des insectes et des petits animaux. La matière organique s’accumulesur le sol pauvre. Les bactéries et les champignons commencent le processus dedécomposition de cette matière organique. Cette matière organique décomposée forme unecouche sur la roche fragmentée (voir l’échantillon contenant des roches et de la terre). Le soldevient une couche arable contenant de la matière organique décomposée, des racines et desvégétaux vivants. L’eau transporte les minéraux de la matière organique sous le sol et formede l’argile. Les roches fragmentées du début forment la troisième couche du sol, juste avantla roche mère (voir l’échantillon contenant des roches, de l’argile et du terreau). Ceprocessus prend des milliers d’années.

7. Tu observes l’échantillon E. Dans cet échantillon, tu remarques une roche ignée. Quesais-tu de ce type de roche?La roche ignée est formée lorsque le magma liquide refroidit et durcit. Le magma est de laroche fondue sous l’écorce terrestre. Si le magma durcit sous la surface de la Terre, onappelle la roche ignée intrusive. Si le magma refroidit à la surface de la Terre au coursd’éruption volcanique, on appelle la roche ignée extrusive. La roche ignée peut parfoiscontenir des cristaux. L’apparence des cristaux varie selon la vitesse à laquelle les roches ontrefroidi. La roche ignée possède habituellement une apparence homogène.

508 Sciences et technologie, 7 annéee

8. Explique le cycle des roches en utilisant les mots dans la banque de mots et en faisantun schéma.

magma, compaction, sédimentaire, chaleur et pression, météorisation, fusion, métamorphique,ignée, sédiments

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 509

9. Nomme des roches ou des minéraux que l’être humain utilise pour fabriquer desproduits.Réponses possibles :

Gypse pour faire des panneaux de mur.Chrysotile utilisée dans les textiles, les vêtements et les emballages.Le quartz, la calcite, la dolomite, le feldspath dans les céramiques.Granites et marbre pour faire des pierres tombales.Mica pour faire du plastique.

10. Choisis une roche. Décris-la le plus précisément possible.Réponses variables

L’élève devrait utiliser l’observation qualitative :la couleur;la forme;l’état de la matière;l’odeur;la texture;la clarté (opaque, transparent, translucide);la taille;la ductilité (la capacité d’être allongé et étiré);la malléabilité (la capacité d’être façonné);la friabilité (la capacité d’être réduit en poussière);la dureté;la pesanteur;la perméabilité.

510 Sciences et technologie, 7 annéee

Référentiel

La formation du solAu tout début, les fragments de roches météorisées ont des fissures où l’air et l’eau pénètrent(voir l’échantillon qui ne contient que des roches).

Avec le temps, des végétaux se fixent dans la roche et attirent des insectes et des petitsanimaux. La matière organique s’accumule sur le sol pauvre. Les bactéries et leschampignons commencent le processus de décomposition de cette matière organique. Cettematière organique décomposée forme une couche sur la roche fragmentée (voirl’échantillon contenant des roches et de la terre).

Le sol devient une couche arable contenant de la matière organique décomposée, des racineset des végétaux vivants. L’eau transporte les minéraux de la matière organique sous le solet forme de l’argile. Les roches fragmentées du début forment la troisième couche du sol,juste avant la roche mère (voir l’échantillon contenant des roches, de l’argile et du terreau).

Ce processus prend des milliers d’années.

Les couches de sol

Comme les couches de sol peuvent prendre des milliers d’années à se former, elles n’ont pastoutes la même épaisseur.

La couche supérieure est formée d’un sol riche et foncé, car elle contient de l’humus et despetites particules de roches. C’est le sol arable qui contient les matières organiques endécomposition.

La couche qui précède la couche supérieure est plus pâle, car elle ne contient presque pasd’humus. Elle renferme des minéraux lavés par l’eau de la première couche.

La dernière couche se rapproche de la roche mère. Cette couche inférieure contient desroches et certains minéraux partiellement décomposés. Cette couche est le début du processusde formation du sol en roche.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 511

Référentiel (suite)

Les composants du sol

L’humus a une couleur brune ou noire. Cette couleur foncée est attribuée à la matièreorganique (des végétaux et des animaux) en décomposition. L’humus contient des élémentsnutritifs et des minéraux nécessaires à la croissance des végétaux. L’humus a une texturecollante et humide.

Le sable est formé de particules de grande taille qui sont espacées. Ces espaces permettentaux racines de se fixer dans le sol. L’espace entre les particules de sable aide l’eauà s’échapper facilement. Un sol sablonneux empêche les végétaux d’absorberconvenablement l’eau.

L’argile est formée de particules plus petites que celles du sable. L’argile retient mieux l’eauque le sable, puisque les particules sont très petites. Un sol argileux est très compact etempêche l’eau et l’air de pénétrer dans le sol.

Le limon possède des particules d’une grosseur située entre celle des particules d’argile etcelle de sable. Le limon retient mieux l’eau que le sable, il permet aux racines de bien sedévelopper.

Un sol fertile possède de l’humus et une quantité à peu près égale de sable, de limon etd’argile.

La conservation du sol

Il existe des sols plus riches et plus fertiles que d’autres. Toutefois, il est important de faireune utilisation intelligente du sol, car plusieurs facteurs peuvent rendre un sol infertile.

Le labourage, l’exploitation intensive, le déboisement et le lessivage par l’eauappauvrissent les sols. De plus, la construction des routes, l’aménagement urbain et lapollution modifient l’utilisation du sol par les êtres humains. Les sols propices à l’agriculturedeviennent moins nombreux.

512 Sciences et technologie, 7 annéee

Référentiel (suite)

L’impact de l’agriculture sur le sol

Après la récolte, le sol est exposé à la pluie et au vent. Le labourage et le déboisementexposent aussi le sol. L’humus peut alors être transporté par l’eau ou le vent. Un lessivage seproduit lorsque les éléments nutritifs sont apportés par l’eau. Il n’y a plus de productiond’humus, puisque les végétaux ne poussent plus dans le sol. Chaque culture du sol puise leséléments nutritifs de l’humus. Sans humus, les éléments nutritifs ne sont pas remplacés, doncle sol s’appauvrit. L’agriculteur ou l’agricultrice doit donc utiliser des fertilisants pourremplacer les éléments nutritifs.

Systèmes de la Terre et de l’espace – Bloc 2 513

Grille d’évaluation sommative

Attentes

– Montrer sa compréhension de la composition de l’écorce terrestre et expliquer la façon dontles changements de l’écorce terrestre sont déterminés autant par des processus internesqu’externes.

– Nommer les facteurs à considérer pour prendre des décisions éclairées en matièred’aménagement du territoire et en expliquer l’importance.

Compétences/

critères

Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4

L’élève : L’élève : L’élève : L’élève :Compréhension desconceptsL’élève :

- montre sa

compréhension des

concepts : roches,

minéraux, processus

géologiques, cycle des

roches, formation du

sol.

- donne des

explications qui

témoignent d’une

compréhension

limitée des

concepts.

- montre sa

compréhension

d’un petit nombre

de concepts

fondamentaux.

- fait plusieurs

erreurs

importantes.

- donne des

explications

incomplètes.

- montre sa

compréhension

de quelques-uns

des concepts

fondamentaux.

- fait quelques

erreurs

importantes.

- donne

généralement des

explications

complètes ou

presque.

- montre sa

compréhension

de la plupart des

concepts

fondamentaux.

- ne fait presque

pas d’erreurs

importantes.

- donne toujours

des explications

complètes.

- montre sa

compréhension

de tous les

concepts

fondamentaux.

- ne fait aucune

erreur

importante.

Application des

habiletés prescrites en

recherche scientifique et

en conception

L’élève :

- compile les données

qualitatives et

quantitatives.

- décrit une roche.

- met en

application très

peu des habiletés

requises.

- met en

application

quelques-unes

des habiletés

requises.

- met en

application la

plupart des

habiletés

requises.

- met en

application toutes

(ou presque

toutes) les

habiletés

requises.

514 Sciences et technologie, 7 annéee

Communication des

connaissances acquises

L’élève :

- se sert des termes justes

pour communiquer ses

idées, les méthodes

utilisées et les résultats

obtenus (p. ex., sol,

composantes,

formation du sol,

roches, minéraux,

météorisation, pression,

chaleur, fusion).

- utilise rarement

la terminologie

appropriée des

sciences et de la

technologie.

- communique de

manière peu

claire et précise.

- utilise parfois la

terminologie

appropriée des

sciences et de la

technologie.

- communique

avec une certaine

clarté et une

certaine

précision.

- utilise

généralement la

terminologie

appropriée des

sciences et de la

technologie.

- communique en

général de

manière claire et

précise.

- utilise

couramment la

terminologie

appropriée des

sciences et de la

technologie.

- communique

couramment de

manière claire et

précise.

Capacité de faire des

rapprochements entre

les sciences et la

technologie et le

quotidien

L’élève :

- connaît les facteurs

à considérer pour

prendre des décisions

éclairées en matière

d’aménagement du

territoire.

- explique la façon dont

les caractéristiques du

sol en déterminent

l’utilisation.

- connaît l’importance de

l’étude des

caractéristiques du sol

pour faire un usage

judicieux du territoire.

- nomme des ressources

naturelles utilisées dans

la fabrication de

produits.

- fait peu de

rapprochements

entre les sciences

et la technologie

et le quotidien.

- fait certains

rapprochements

entre les sciences

et la technologie

et le quotidien.

- fait des

rapprochements

entre les sciences

et la technologie

et le quotidien.

- fait des

rapprochements

entre les sciences

et la technologie

et le quotidien, et

comprend leurs

conséquences.

Achevé d’imprimer en juin 2005

sur les presses

du Centre franco-ontarien de ressources pédagogiques