|
unités obligatoires* |
unités facultatives* | ||||||||
| A. Nature de la science | |||||||||
|
1. publique/privée |
|||||||||
| 2. historique | |||||||||
| 3. holistique | |||||||||
| B. Concepts scientifiques fondamentaux | |||||||||
| 1. le changement | |||||||||
| 2. l'interaction | |||||||||
| 3. l'ordre | |||||||||
| 4. l'organisme | |||||||||
| 5. la perception | |||||||||
| 6. la symétrie | |||||||||
| 7. la force | |||||||||
| 8. la quantification | |||||||||
| C. Procédés d'investigation scientifique | |||||||||
| 1. la classification | |||||||||
| 2. la communication | |||||||||
| 3. l'observation et la description | |||||||||
| 4. la coopération | |||||||||
| 5. la mesure | |||||||||
| 6. la mise en question | |||||||||
| 7. l'utilisation des nombres | |||||||||
| E. Habiletés scientifiques et techniques | |||||||||
| 1. savoir se servir d'instruments grossissants | |||||||||
| 2. savoir utiliser les environnements naturels | |||||||||
| 3. savoir utiliser le matériel prudemment | |||||||||
| 4. savoir utiliser le matériel audiovisuel | |||||||||
| 5. savoir se servir d'un ordinateur | |||||||||
| 6. savoir mesurer la distance | |||||||||
| 8. savoir mesurer le temps | |||||||||
| 9. savoir mesurer le volume | |||||||||
| 10. savoir mesurer la température | |||||||||
| F. Valeurs qui sous-tendent la science | |||||||||
| 1. le besoin de savoir et de comprendre | |||||||||
| 2. la mise en question | |||||||||
| 3. la recherche des données et de leur signification | |||||||||
| 4. le respect des environnements naturels | |||||||||
| G. Intérêts et attitudes en matière scientifique | |||||||||
| 1. s'intéresser à la science | |||||||||
| 2. devenir plus confiant | |||||||||
| 3. continuer d'étudier | |||||||||
* Les unités peuvent être enseignées dans n'importe quel ordre.
Stratégies pour l'enseignement des sciences dans les écoles désignées
1. Lors d'activités où on demande aux élèves de faire un remue-méninges, de discuter, de comparer, de faire un rapport, etc., accepter des mots ou même (en 1re et peut-être en 2e années) des phrases entières en anglais de la part des élèves. Répéter ce qu'ils ou elles ont dit en français, ou fournir le mot ou l'expression en français, tout en leur donnant du feedback sur ce qu'ils ou elles ont dit.
2. Certaines activités ou parties d'activités sont écrites en italiques. Il est suggéré de ne faire ces activités qu'avec des élèves ayant déjà une bonne connaissance du français ou ayant reçu une préparation linguistique adéquate.
3. Avant de faire des visites guidées ou d'inviter des personnes à venir en classe pour parler aux élèves, il faut une bonne préparation des élèves pour s'assurer que l'occasion d'améliorer leurs habiletés en français ne se perde pas. Voici quelques suggestions:
4. Certains mots sont écrits en caractère gras dans les unités et figurent dans une liste au début de chaque unité. Ce sont les mots clés, le vocabulaire essentiel pour l'unité et les concepts développés dans l'unité. L'acquisition de ces concepts et de ce vocabulaire est importante pour atteindre les objectifs de l'unité. Bien sûr, d'autres mots et expressions s'ajouteront à ceux-ci selon le niveau des élèves et les activités choisies par l'enseignant ou l'enseignante.
5. Il est fortement suggéré de n'utiliser que les livres du maître des diverses collections de manuels de sciences 1 recommandés dans le Bulletin d'information, car en y choisissant les expériences, jeux et activités, on permet aux élèves de vivre une science active plutôt que passive, dynamique plutôt que statique. L'utilisation du livre de l'élève se prête trop souvent à la simple lecture et au cours magistral, ce qui va à l'encontre de l'approche préconisée dans ce programme d'études. Les élèves devraient toujours être mis en situation de découverte afin de chercher sans cesse à trouver des solutions et des réponses à leurs questions. Il existe un proverbe chinois qui dit tout: J'écoute, j'oublie. Je vois, je me souviens. Je fais, je comprends.
Dans les écoles désignées, le temps alloué à l'étude des sciences est réduit de 20% pour laisser le temps aux cours choisis localement, par exemple, le cours de français. Les unités obligatoires du programme de sciences représentent les 80% qui restent. Néanmoins, des unités facultatives ont été incluses dans ce programme dans le but de fournir aux enseignants et enseignantes des exemples de démarches supplémentaires, des thèmes et des activités pour un programme renforcé et, dans certains cas, une gamme plus large d'activités reliées aux thèmes des unités obligatoires. Pour satisfaire aux exigences du programme de sciences, les élèves doivent atteindre les objectifs des unités obligatoires.
1 En utilisant différentes collections, on diversifie les méthodes d'enseignement, ce qui rend les cours de sciences plus variés et plus intéressants pour les élèves. Cette approche, qui est celle de l'enseignement à base de ressources, aide aussi à développer chez les élèves les habiletés nécessaires pour l'apprentissage autonome.
Unité obligatoire: Les habitats
Vue d'ensemble de l'unité
Dans cette unité les élèves comprennent les interactions complexes qui ont lieu à l'intérieur d'un environnement. Elles voient comment les plantes et les animaux agissent sur leur environnement et comment l'environnement agit sur eux. L'environnement naturel est étudié en détail.
Il faudra donner l'occasion aux élèves de faire divers projets d'extension qui leur permettront d'acquérir une expérience pratique des environnements naturels.
Unités connexes
L'unité de 1re année sur Les plantes ainsi que certaines des unités facultatives sur les sciences de la terre traitant du Ciel sont liées à cette unité.
En 2e année les unités obligatoires sur La croissance des plantes et sur La météo , et l'unité facultative sur L'air et l'eau peuvent être intégrées à l'enseignement de cette unité. Les considérations environnementales, les conditions météorologiques prévalant dans une région et les tendances climatiques ont toutes une influence sur la flore d'une région, qui affecte à son tour l'environnement et offre un habitat naturel aux animaux.
L'unité obligatoire de 3e année sur Les animaux peut prolonger ce que les élèves ont appris en 2e année, en examinant les facteurs qui causent le risque d'extinction ou la mise en danger d'une espèce. L'unité facultative sur Les structures et les adaptations des plantes relève également de l'étude des habitats.
L'unité obligatoire de 4e année sur Les fossiles et les roches peut être utilisée comme extension, car on y montre les risques auxquels les espèces ont à faire face en raison des changements qui ont lieu dans l'environnement.
L'unité facultative de 5e année sur Les communautés et les écosystèmes, ainsi que l'unité obligatoire de 6e année sur Les écosystèmes sont des extensions des idées développées en 2e année.
Thèmes suggérés:
L'agriculture, les animaux, le changement, les déserts, les chaînes alimentaires, les Prairies, les choses vivantes autour de nous, la nature, les océans, les plantes, les étangs, les forêts.
Concepts et vocabulaire clés:
Affecter, un animal, biodégradable, une chaîne alimentaire, un changement, un comportement, un déchet, le désert, une empreinte, un environnement, un étang, une feuille, une fleur, la forêt, une graine, un habitat, un métal, naturel, non vivant, nuisible, un océan, le papier, la plante, le plastique, la prairie, une précaution, un produit chimique, la relation, un risque, la sécurité, un signe, la symétrie, symétrique, vivant.
Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer:
A2 historique
A3 holistique
B1 le changement
B2 l'interaction
B3 l'ordre
B4 l'organisme
B6 la symétrie
C2 la communication
C3 l'observation et la description
C6 la mise en question
E2 savoir utiliser les environnements naturels
F4 le respect des environnements naturels
G1 s'intéresser à la science
G3 continuer d'étudier
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre:
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences:
1. Apprécier
la complexité de l'environnement.
1.1 Faire des recherches sur les caractéristiques des environnements tels que la forêt, la prairie, le désert, l'étang et l'océan.
1.2 Comparer de nombreux environnements différents.
1.3 Observer et décrire l'environnement local.
2. Reconnaître
les interactions qui ont lieu à l'intérieur de l'environnement.
2.1 Montrer comment l'environnement non vivant affecte la vie.
2.2 Décrire la manière dont les plantes et les animaux s'adaptent au changement dans leur environnent.
2.3 Reconnaître la relation qui existe entre les plantes et les animaux dans un environnement.
Activités suggérées
1. (Cette activité peut être utilisée pour cette unité et pour l'unité obligatoire sur La croissance des plantes.) Aller faire une excursion le long d'une piste naturelle. Avant de partir discuter avec les élèves de ce qu'elles pourraient observer et comment prendre des notes au cours de la promenade. Observer et noter quels animaux on voit, l'endroit où on les voit et ce qu'ils étaient en train de faire au moment de l'observation. Observer et noter les différents types de plantes avec soin. Demander aux élèves de réunir certains spécimens de feuilles, de graines et de fleurs. (Leur montrer lesquelles ramasser et comment éviter d'abîmer la plante lorsque l'on ramasse des échantillons. Faire attention qu'elles ne ramassent pas d'espèces menacées ou protégées, ou de plantes toxiques. On pourra vouloir demander à un naturaliste d'accompagner la classe pour cette excursion. Il est possible de trouver des pistes d'interprétation avec guide d'accompagnement partout dans la province.) Rapporter des spécimens dans la salle de classe pour une observation plus détaillée et en préparer des montages que l'on pourra exposer.
Observer dans la nature les interactions entre plantes et animaux et la manière dont les plantes et les animaux sont affectés par leur environnement naturel. De retour dans la salle de classe, tenter d'identifier les chaînes alimentaires et les relations alimentaires complexes qui existent dans ces environnements naturels. Ce sera une bonne idée de faire des photos des divers animaux, plantes et événements observés lors de l'excursion.
Il est important de ne pas aller seulement faire une «petite promenade sur la piste». Il faudra se déplacer très lentement et sans faire de bruit. Regarder en haut, regarder en bas, regarder à gauche et à droite. C'est comme ça que l'on pourra voir des choses intéressantes, mais il faut les chercher avec soin! Si l'on marche sans faire de bruit, on pourra voir diverses sortes d'animaux. Le groupe pourrait s'asseoir sans faire aucun bruit pendant quelques minutes pour se reposer et observer la nature. Ceci est important. Les élèves doivent comprendre la nécessité de garder le silence pour ne pas déranger ce qu'elles veulent observer.
Apporter quelques paires de jumelles, un appareil photo et des guides descriptifs sur les oiseaux, les fleurs sauvages, les insectes, les champignons, etc.
Facteurs:
A3, B1, B2, B3, B4, C3, C6, E2, F4, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Apprentissage autonome. Cette excursion sera l'occasion pour les élèves d'apprendre beaucoup de choses sur la nature de plusieurs façons intéressantes. Elles pourront faire des comparaisons de différentes sortes de plantes et découvrir des choses fascinantes.
2. Aller faire une promenade aux alentours de l'école et garder trois listes où l'on notera les choses non vivantes que l'on aura observées, les choses vivantes et les signes de choses vivantes. Comparer les listes, spécialement la liste 1 à la liste 3, et la liste 2 à la liste 3.
Demander aux élèves quelles relations existent entre les choses vivantes et non vivantes.
Cette activité peut être intégrée à l'unité obligatoire sur La météo si on la répète à différentes saisons.
Demander aux élèves de penser à la raison pour laquelle ils font cette activité et d'exprimer ce qu'elles pensent. Elles pourront discuter des relations identifiées à partir des listes, tenter de déterminer le nom correct des choses trouvées et faire des activités se rattachant à la tenue d'un journal personnel.
Facteurs:
A3, B2, B4, C2, C3, C6, E2, F4, G1
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.1, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Au cours de cette activité les élèves inscrivent leurs observations, comparent l'information obtenue et cherchent des relations.
3. Trouver des empreintes d'animaux et les relever à l'aide de plâtre de Paris ou de Polyfilla™. De retour dans la classe, en faire des moulages.
Demander aux élèves de tenter d'identifier les animaux par leurs empreintes. Il pourrait être utile de faire un montage qui présentera le moulage, une image de l'animal, le nom de l'animal et une courte description de l'habitat et des comportements de cet animal.
On pourra indiquer aux élèves comme suivi à cette activité que l'on peut utiliser le plâtre comme matériel de construction et également en médecine pour guérir les os cassés. On peut également utiliser la technique du moulage pour prendre des impressions de dents ou de membres lorsqu'on veut faire des prothèses.
On pourrait faire cette activité en hiver en utilisant un vaporisateur d'eau et une bougie. Cette méthode nécessite plus de patience. Vaporiser une fine couche d'eau sur les empreintes que l'on trouvera dans la neige. Une fois qu'elle s'est transformée en glace en vaporiser une autre. Après plusieurs applications légères, la surface devrait être prête pour la cire. Allumer la bougie et faire couler doucement de la cire dans le moule. Continuer jusqu'à ce que suffisamment de cire se soit accumulée pour former une masse solide que l'on peut emporter. Il faut beaucoup de patience pour obtenir des empreintes de cire satisfaisantes. Si la cire est trop chaude, l'empreinte fondra dans la neige. Il est également possible que la cire fasse fondre la mince couche de glace que l'on aura vaporisée.
On pourra aussi avec cette activité demander à un chasseur, un trappeur ou un Ancien de venir dans la classe pour discuter des techniques de pistage des animaux. Cette personne pourra peut-être vouloir accompagner la classe lors de l'excursion. Une fois les empreintes observées, demander à l'invité d'interpréter l'information qu'elles offrent: De quel animal sont-elles? Qu'était-il en train de faire?
On pourra vouloir intégrer cette activité aux cours de français, par des fables sur les animaux.
Facteurs:
A3, B2, B3, B4, B6, C2, C3, E2, G1
Objectifs: 1.3, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9
Apprentissages essentiels communs: Apprentissage autonome. Dans cette activité l'accent est mis sur l'identification des animaux à partir de leurs empreintes. Les moulages en plâtre sont une bonne manière de conserver ce que l'on trouve dans la nature et de ramener en classe les données réunies lors de l'excursion pour les garder. On pourra procéder à une analyse plus poussée des moulages lorsqu'on sera en classe.
On pourrait discuter des avantages et des limites de cette technique. Par exemple l'animal marche sur le sol, formant ainsi une impression qui peut servir de moule. C'est l'empreinte elle-même qui sert de moule. Donc, le moulage forme un motif inversé de ce qui apparaît en réalité sur le sol. Si l'on fait une impression sur une surface plane à l'aide du moulage obtenu, on pourra imiter les empreintes laissées par l'animal.4. Observer les différentes manières dont les animaux et les plantes affectent l'environnement aux environs de l'école. Faire une liste des types de changements que l'on peut remarquer, par exemple ombre des arbres, trottoirs fissurés par le tassement du sol ou les racines des plantes, trous creusés par les petits animaux, etc.
Facteurs:
A2, A3, B1, B2, B3, B4, C3, C6, E2, G1
Objectifs: 1.3, 2.1, 2.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Utiliser l'environnement pour observer et enregistrer les phénomènes naturels, et en discuter. Discuter avec les élèves des changements qui ont eu lieu en raison de l'interaction entre choses vivantes et non vivantes. C'est une bonne manière de forcer les élèves à penser de manière créative au sujet des changements qui auraient pu avoir lieu dans quelque chose qu'elles ont observé.
5. Inviter quelqu'un, par exemple un agronome, à parler aux élèves au sujet de l'utilisation des produits chimiques pour contrôler les plantes et les animaux nuisibles. Lui demander d'expliquer à quel point les produits chimiques sont spécifiques à l'animal ou la plante en question et de discuter de la raison pour laquelle ces animaux et ces plantes sont considérés comme nuisibles. Insister sur les risques potentiels que les produits chimiques peuvent présenter pour les gens et les animaux. La personne invitée devrait également faire ressortir qu'il faut prendre beaucoup de précautions lorsque l'on travaille avec ces produits chimiques.
On pourrait également inviter quelqu'un qui s'occupe de désinfection sans produits chimiques. Dans les communautés agricoles, il faudra encourager les élèves à discuter de ce qu'elles ont appris à la maison à ce sujet.
On pourra faire une visite dans une ferme à l'occasion de cette activité. Examiner l'équipement d'épandage de produits chimiques et les autres machines utilisées. Discuter des mesures de sécurité nécessaires lorsqu'on travaille avec des produits chimiques et des machines. Demander à quelqu'un de montrer les vêtements, masques et autre équipement de sécurité utilisés.
Facteurs:
A3, B1, B2, B4, C2, C6, F4, G1, G3
Objectifs: 1.1, 2.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 7, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. L'utilisation des pesticides et des herbicides en agriculture peut faire l'objet de beaucoup de controverse. Certains produits chimiques peuvent ne pas valoir la peine d'être utilisés, car les effets nocifs qu'ils ont sur l'environnement sont plus grands que les avantages qu'ils présentent. Il faut faire comprendre aux élèves que les fermiers, en coopération avec les scientifiques et les fabricants de produits chimiques, doivent être très prudents. Les chercheurs travaillent à trouver des substances et des produits de contrôle biologique qui minimisent les dommages à l'environnement tout en permettant des rendements agricoles plus importants.
6. Demander à quelqu'un ayant une profession médicale, par exemple une infirmière des services municipaux, de venir en classe parler du contrôle des maladies fongiques, bactériennes, virales et parasitaires.
Intégrer cette activité au programme d'études d'hygiène. Donner aux élèves de l'information sur ces maladies avant que l'invité n'arrive. On pourra trouver cette information à la bibliothèque de l'école.
Facteurs:
A3, B2, B4, C2, C6, G1, G3
Objectifs: 2.1, 2.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 7c
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Au cours de cette activité les élèves comprennent en quoi les avances technologiques dans le domaine de la médecine affectent leur vie. De nombreuses améliorations dans le domaine de la santé ont été possibles grâce à l'usage de la technologie en médecine.
7. Les élèves pourraient interviewer des personnes vivant depuis longtemps dans leur communauté et leur demander de décrire certains des changements, naturels et dus à l'être humain, qu'ils ont pu observer dans l'environnement depuis qu'ils sont arrivés dans la région. Chercher des moyens d'intégrer cette activité au programme de sciences humaines.
Certains changements peuvent être évidents si l'on regarde d'anciennes photographies de la communauté. On pourra s'adresser à la société historique locale ou à quelqu'un possédant une collection de vieilles photographies de la région pour rendre cette activité plus intéressante. On pourra également trouver des photos dans les albums de famille des habitants de la région à l'époque des pionniers, ou encore en s'adressant aux journaux locaux.
Certains élèves pourront encore avoir des difficultés à comprendre les événements en contexte historique. On pourra pour les aider utiliser des images et des dessins et présenter l'histoire au babillard en créant un «schéma chronologique de l'environnement».
Facteurs:
A2, B1, B2, C2, C3, E2, F4, G1
Objectifs: 1.3, 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 4, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. De nombreux changements qui ont eu lieu dans l'environnement local peuvent être dus aux progrès de la technologie. Certains de ces changements peuvent être désirables, d'autres non. Les élèves devraient commencer à envisager la manière dont ces changements ont affecté les gens qui vivent dans la communauté.
8. Mettre les élèves en groupe et leur demander de construire un petit terrarium avec un bocal de verre et un couvercle laissant passer l'air. Il pourront y mettre de la terre, des pierres et des plantes et y introduire également des spécimens vivants. Afficher une liste illustrée de tout ce qu'on y met.
Si l'on désire conserver le terrarium de façon plus permanente, il faudra demander à quelqu'un de construire plusieurs boîtes de bois avec une paroi de verre sur le devant.
Facteurs:
A3, B2, B3, B4, C3, E2, F4, G1, G3
Objectifs: 1.2, 1.3, 2.1, 2.3
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales. Si des spécimens vivants sont utilisés, on recommande qu'ils soient retournés à leur environnement naturel après avoir été observés pendant une courte période de temps, de façon à ne pas les stresser indûment. Voici une leçon importante: le soin de l'environnement commence par le respect que l'on doit à toutes les choses vivantes. Les humains ont besoin de vivre en harmonie avec la nature et d'offrir à toutes choses vivantes le droit de vivre.
9. Placer une feuille d'aluminium près d'une fenêtre. Tremper dans l'eau une serviette en papier. Prendre une autre serviette en papier, la rouler sur elle-même et la tremper dans l'eau. Placer les deux serviettes de papier, une à plat et une qui a été roulée sur la feuille d'aluminium et les observer périodiquement.
L'évaporation se fait plus rapidement s'il y a plus de surface exposée à l'air. Les élèves peuvent alors transférer ce qu'ils viennent d'observer aux plantes. Cette activité illustre l'effet de la surface sur l'évaporation. Elle pourra aider les élèves à comprendre pourquoi certaines feuilles sont larges et plates, tandis que d'autres sont longues et fines. Les plantes du désert, telles que les cactus, sont conçues pour minimiser l'effet de l'évaporation. À l'aide de diverses images, demander aux élèves d'identifier certaines plantes à feuilles larges et d'autres à feuilles étroites.
Apporter en classe un petit cactus et le laisser pousser. (Il serait également utile d'avoir une variété d'autres types de plantes et d'animaux dans la salle de classe. Apporter en classe des animaux non comme animaux familiers pour les enfants, mais comme spécimens utilisés pour l'observation. Les animaux ne devraient pas être gardés en captivité longtemps. Bien réfléchir avant de garder un animal en captivité. Voir le document Programme cadre de sciences dans l'optique du tronc commun pour plus d'information au sujet des soins à donner aux choses vivantes en salle de classe.)
Facteurs:
A3, B2, B4, C3, C6, G1
Objectifs: 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 3, 7, 9
10. Présenter le concept de symétrie aux élèves avec divers exemples. Ensuite, examiner des feuilles, des flocons de neige ou différents types d'animaux pour rechercher les motifs symétriques qui existent dans la nature. Bien que la symétrie semble évidente, on pourra également remarquer les petites différences qui seront intéressantes à étudier.
Ceci pourrait faire l'effet d'une activité qui se prolongerait en dehors de la salle de classe. On pourrait demander aux élèves d'apporter un objet de chez eux qui présente un motif symétrique. Donner aux élèves des exemples d'objets: une paire de gants, une feuille, un motif sur un morceau de papier d'emballage-cadeau, etc. On pourra explorer différentes sortes de symétrie.
Divers projets d'art pourront être intégrés aux leçons traitant de la symétrie.
Facteurs:
B3, B6, C2, C3, C6, G1
Objectifs: 1.3
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5, 9
11. Emmener la classe faire une «expédition à la corde». Donner à chaque groupe une corde de 2 mètres et lui demander d'en faire une boucle. Chaque groupe emmènera sa boucle dehors et la déposera par terre. À l'aide de loupes, chaque groupe examinera en détail ce qui se trouve dans la boucle. Toutes les choses vivantes et fabriquées par l'être humain qui se trouvent à l'intérieur de la boucle devront être identifiées. Prendre des notes avec illustrations avec l'aide de l'enseignant si nécessaire. De retour, faire des affiches individuelles ou en groupes. Chercher des traces relatives à la nourriture (production, récolte), des empreintes, des crottes d'animaux, etc. On sera surpris par tout ce que l'on peut voir si l'on prend la peine de chercher.
On pourra faire l'exercice d'une autre façon: en plaçant les 2 mètres de corde en ligne droite et en demandant aux élèves d'observer et de noter tout ce qu'ils voient d'une extrémité de la corde à l'autre. Ils pourront également utiliser un cerceau qu'ils jetteront. Ils observeront ensuite tout ce qui se trouve à l'intérieur.
Facteurs:
A3, B2, B3, B4, C3, E2, G1
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Une telle activité aide les élèves à apprendre à observer les menus détails de ce qui les entoure. On ne remarque pas de nombreuses choses à moins qu'on ne fasse spécialement attention. Ceci est une activité de concentration qui aide à développer le raisonnement critique. Il y a tant à observer dans l'environnement naturel que l'on doit essayer de diriger son attention vers un endroit spécifique.
12. Emmener la classe faire une promenade dans un champ, un jour d'été où il fait chaud. On pourrait également faire cette activité dans un terrain de jeux. Demander aux élèves d'enfoncer le doigt dans l'herbe juste en-dessous de la surface du sol. Elles devraient remarquer une différence de température, car la couche d'herbe aide à conserver le sol au frais.
Placer pour comparaison un contenant de sable dans le champ. Laisser la chaleur du Soleil le réchauffer pendant environ une demi-heure. Mesurer la température de l'air et la température juste sous la surface du sable, et juste sous la surface du sol recouverte d'herbe.
Certains élèves pourront se souvenir d'avoir marché pieds nus sur une plage de sable ou sur l'asphalte lorsqu'il fait très chaud en été. Elles pourront peut-être aussi se souvenir d'avoir marché pieds nus sur une pelouse par un jour aussi chaud, sans remarquer de différence à la surface de la pelouse.
Facteurs:
A3, B1, B2, C3, C6, E2, G1
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.1.
Techniques d'évaluation: 1, 3
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Mettre les élèves au défi d'expliquer pourquoi la température du sol reste plus fraîche si celui-ci est couvert d'une couche de végétation.13. Installer une mangeoire pour les oiseaux à l'extérieur de la salle de classe et l'observer de manière régulière. Afficher des images des oiseaux les plus communs de la région et leur nom en français pour aider les élèves à identifier les oiseaux qui visitent la mangeoire. On pourrait aussi peut-être construire un nichoir pour les oiseaux ou essayer de voir si l'on peut trouver un nid que l'on observerait sans déranger les oiseaux.
Si la mangeoire peut être placée près d'une fenêtre, les élèves verront des oiseaux intéressants. Si elle est située plus loin, il faudra qu'elles utilisent des jumelles ou que l'on installe sur un trépied une lunette qui sera dirigée vers la mangeoire. Les élèves pourront alors la regarder. Utiliser une variété d'aliments différents ou utiliser plus d'une mangeoire pour attirer une variété d'oiseaux différents.
Une fois qu'une mangeoire est installée, il est important de continuer à l'utiliser. Certains oiseaux commencent à dépendre d'elle comme source de nourriture.
Facteurs:
A2, B2, B4, C3, F4, G1, G3
Objectifs: 2.1, 2.2.
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 7, 9
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales. Cette activité aide les élèves à apprécier les autres choses vivantes et à y devenir sensibles. Elle aide également à révéler les beautés que l'on trouve dans la nature.
Cette activité encourage également l'apprentissage autonome. Les oiseaux sont de fascinantes créatures. Il n'est pas étonnant que certaines personnes se passionnent pour l'ornithologie depuis leur plus jeune âge et conservent cet intérêt toute leur vie.
14. Demander aux élèves d'identifier dans les environs de l'école certains endroits spéciaux pour la nature. Par exemple, un champ de blé ou d'une autre culture, un ruisseau, une colline ou une vallée, une forêt ou une plage près d'un lac ou même un endroit dans la cour, tel qu'un arbre ou du gazon. À la ville, cela pourrait être un petit parc ou un champ à la périphérie.
Visiter cet endroit spécial régulièrement. Faire faire aux élèves toute une variété d'expériences sensorielles qui leur permettront de développer le respect du monde naturel. Leur demander de s'asseoir parfaitement tranquilles pendant cinq minutes pour regarder, sentir et écouter. Les faire coucher par terre et regarder les nuages, ou fermer les yeux pour s'imprégner de leur environnement de manière différente. Développer des projets qui sont reliés à cet endroit spécial. Organiser une activité de nettoyage. Demander aux élèves d'apporter des cadeaux à cet endroit spécial: par exemple, des graines, de la nourriture pour les animaux, de l'eau pour le sol. On pourrait aller jusqu'à faire un projet d'amélioration, au cours duquel on planterait des arbres, d'autres plantes.
Une fois qu'elles sont familières avec leur endroit spécial, de nombreux projets pourront être développés pour cette unité obligatoire et d'autres unités obligatoires de 2e année. Ceci pourrait également être élargi jusqu'à devenir un projet de toute l'école qui continuerait jusqu'à la fin de la 6e année.
Facteurs:
A3, B2, B3, B4, C3, E2, F4, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.1, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 2, 3, 4, 6, 9
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales. Grâce à cette activité, les élèves développent leurs capacités de respecter et de protéger l'environnement naturel. La manière dont on ressent un endroit ou une chose aide à déterminer la manière dont on le traitera.
15. Emmener la classe faire un projet de collecte de déchets (cette activité est répétée dans l'unité obligatoire de 6e année sur Les écosystèmes). L'activité pourrait se réduire à 15 minutes dans l'école ou près de l'école. Une fois que les déchets ont été réunis, les rapporter en salle de classe. Pousser toutes les chaises et les tables, placer une bâche sur le sol et jeter tout ce qu'on a trouvé! Demander aux élèves de regarder les déchets et de tenter d'identifier les différents types de choses qui les composent: plastique, métaux, papier, etc. Après avoir présenté le concept de «biodégradable», leur faire classifier la pile selon si oui ou non le matériel est biodégradable. Voir ce qui pourrait être réutilisé, recyclé, réduit ou réparé (ceci constitue certains des «R» de la gestion des déchets).
Leur demander de diviser les déchets en deux piles: une pile pour les déchets qui ont sans doute été produits par les élèves et une autre pour ceux qui ont été produits par les autres personnes. Ils leur sera facile de voir d'après ces deux piles quelle contribution ils font aux dommages à l'environnement. Ils pourront penser à l'effet que ces déchets pourraient avoir sur les choses vivantes. Pour encore plus les impressionner, laisser les déchets dans la salle de classe plusieurs heures, pour leur donner une impression durable de l'effet de ces déchets (comme ils sentent mauvais, etc). Cette activité pourrait faire l'objet d'un projet de toute l'école. Prévenir les élèves avant de commencer des précautions de sécurité qu'il faut observer lorsque l'on touche des déchets. Il leur faudra porter des gants pour se protéger les mains du verre brisé, des objets coupants et des diverses choses qui pourraient donner des maladies. Elles devraient éviter de monter sur les déchets, car elles pourraient glisser ou marcher sur des objets pointus, comme des clous par exemple.
Un projet comme celui-ci pourra aider à développer une bonne compréhension de la conservation de l'environnement et du soin qu'il faut lui apporter. Utiliser ce projet comme un moyen d'intéresser les élèves et les autres membres de la communauté à des projets de recyclage.
Facteurs:
A3, B1, B2, B3, C2, C3, C6, E2, F4, G1, G3
Objectifs: 1.3, 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c, 8
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales. Les déchets affectent les personnes aussi bien que les choses vivantes de l'environnement. Il faut que les élèves arrivent à comprendre que leur comportement individuel et collectif a un effet certain sur la qualité de la vie des autres choses vivantes. Cette activité leur donne l'occasion de voir un exemple concret de la manière dont elles peuvent parfois aider à réduire un problème écologique majeur.
Unité obligatoire: Les aimants
Vue d'ensemble de l'unité
Au cours de cette activité, les élèves vont apprendre par des activités à connaître les aimants. Ils détermineront les sortes d'objets qui sont attirés par les aimants. Ils feront également l'expérience de la manière dont les aimants attirent des objets qui se trouvent à une certaine distance. Grâce à des expériences connexes, les élèves pourront découvrir qu'un aimant a deux pôles et que ces pôles ont un effet d'attraction ou de répulsion sur le pôle d'un second aimant.
S'assurer que chaque élève a bien l'occasion de travailler avec des aimants, de les observer, de faire des prédictions et d'enregistrer les résultats obtenus.
Unités connexes
L'unité obligatoire de 1re année sur Le mouvement est liée à cette unité, dans la mesure où une force est nécessaire pour causer le mouvement. La force magnétique n'est qu'un des types de forces pouvant causer le déplacement d'un objet. L'unité facultative de 1re année sur La classification de la matière est également reliée à cette unité, puisque les élèves classifient des objets lorsqu'ils apprennent les aimants, en déterminant si oui ou non ils sont attirés par cet aimant.
L'unité obligatoire de 2e année sur La météo permet de développer des concepts traitant de la direction si les élèves fabriquent une boussole lorsqu'ils étudient les aimants. Les activités suggérées offrent une illustration de la manière dont ceci peut être effectué.
L'unité obligatoire de 3e année traitant des Propriétés de la matière est également liée à cette unité, ainsi que l'unité facultative de 3e année sur Les machines simples. Les aimants peuvent exercer sur certains objets une force qui est capable de faire du travail.
Une extension du développement du thème des Machines et du travail est présentée dans l'une des unités facultatives de 5e année.
Thèmes suggérés:
Les forces, le magnétisme, les aimants, la matière, les métaux, le mouvement.
Concepts et vocabulaire clés:
Un aimant, attirer, l'attraction, une boussole, faible, une force, fort, magnétiser, le métal, le nord, s'orienter, un pôle, la répulsion, le sud.
Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer:
A1 publique/privée
B2 l'interaction
B5 la perception
B7 la force
C2 la communication
C3 l'observation et la description
C4 la coopération
E3 savoir utiliser le matériel prudemment
F1 le besoin de savoir et de comprendre
F2 la mise en question
F3 la recherche des données et de leur signification
G1 s'intéresser à la science
G2 devenir plus confiant
G3 continuer d'étudier
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre:
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences:
1. Faire des
recherches sur le magnétisme par des expériences directes.
1.1 Prédire si un objet sera attiré par un aimant.
1.2 Identifier les objets qui peuvent être attirés par les aimants.
1.3 Identifier les substances qui peuvent être magnétisées.
1.4 Situer les pôles de divers types d'aimants.
1.5 Observer l'attraction et la répulsion des pôles magnétiques.
1.6 Identifier certains usages des aimants.
1.7 Découvrir les parties d'un aimant où l'attraction est la plus forte.
1.8 Utiliser une boussole pour déterminer la direction du pôle nord magnétique.
Activités suggérées
1. Préparer une liste illustrée d'endroits où l'on utilise des aimants. Conserver la liste à jour au fur et à mesure que les élèves découvrent de nouvelles utilisations pour les aimants. Demander aux élèves s'ils ont à la maison des aimants qu'ils pourraient amener à l'école (S'ils ont des aimants à la maison, comment les utilisent-ils? Leur demander d'identifier certaines des manières dont ils les utilisent?) Ils peuvent expérimenter avec ces aimants et avec d'autres au cours de ces activités.
Facteurs:
A1, C2, C3, C4, F1, G1, G3
Objectifs: 1.3, 1.6
Techniques d'évaluations: 5, 7, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Explorer une vue contemporaine de la technologie en examinant les expériences des élèves avec les aimants à la maison, par exemple sur les portes des réfrigérateurs. Bien faire comprendre que les aimants peuvent être utilisés pour toutes sortes de choses différentes et qu'ils nous aident de nombreuses manières.
2. Placer une variété d'objets au hasard dans différents endroits de la pièce. Chaque sélection sera formée d'objets de métal et d'objets qui ne sont pas faits en métal. Présenter les objets aux élèves et en préparer une liste de contrôle avec le nom et un dessin de chacun. Les élèves travailleront en groupe. Il faudra leur demander d'inscrire leurs prédictions en ce qui concerne ceux qui seront attirés par un aimant. Leur demander de tester chaque objet avec un aimant et de grouper les objets en deux piles: ceux qui sont attirés par un aimant et ceux qui ne le sont pas. Leur demander de comparer les résultats observés avec les prédictions qu'ils ont faites plus tôt. Leur demander de chercher des différences entre les objets des deux groupes et de préparer une liste de différences, qu'ils mettront sous forme de tableau.
Cette activité pourra être répétée à une autre occasion avec seulement des métaux présentés d'avance. Cette fois, demander aux élèves de dire et de déterminer quels types de métaux sont attirés par un aimant.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F2, F3, G1, G2, G3
Objectifs: 1.1, 1.2
Techniques d'évaluation: 3, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. L'accent principal dans cette unité obligatoire est mis sur les recherches qui permettent aux élèves d'apprendre, grâce à l'expérience directe, à mieux connaître le monde physique. Les aspects de prédiction et de classification de cette activité mettent les élèves au défi de penser de manière critique sur la nature des problèmes qu'ils étudient.
3. Demander aux élèves de placer à plat sur le sol des aimants en forme de barre ou de fer à cheval. L'activité initiale consistera à déterminer où sur les aimants se trouvent les forces les plus fortes et les plus faibles. Ils peuvent placer un trombone à différents endroits sur l'aimant et tenter de soulever l'aimant, de façon à mesurer la puissance de la force à divers endroits de l'aimant. Ils pourraient également trouver leurs propres méthodes de mesurer cette force. Leur demander de noter leurs résultats sous forme de graphique: dessiner un aimant et colorier les parties de l'aimant où les forces sont les plus fortes. Demander aux élèves de partager leurs résultats avec le reste de la classe; ce partage les aidera à développer la nature publique de la science.
Cette méthode de mesure des forces n'est pas très exacte. Les élèves devront évaluer ou jugé où la force commence à perdre de sa puissance. Cette perte de puissance sera sans doute graduelle plutôt que soudaine.
Comme suivi, introduire le terme de «pôle». Montrer aux élèves où se trouvent les pôles d'un aimant. Voir s'ils peuvent établir une relation entre la position des pôles et la force du champ magnétique près des pôles. Comme suivi, être prêt à discuter des pôles de la Terre. Demander aux élèves de faire comme s'ils étaient des scientifiques lors d'une interview pour les nouvelles du soir. Renforcer l'influence de la science dans notre vie de tous les jours. Donner à ceux qui ont des connaissances scientifiques un sens de leur importance.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F3, G1, G2
Objectifs: 1.4, 1.7
Techniques d'évaluation: 3, 5, 7c, 8, 9.
Apprentissages essentiels communs: Communication. Cette activité est centrée sur la compréhension grâce à des expériences directes et l'utilisation du langage.
4. Le jeu de l'aimant caché est une manière intéressante de montrer aux élèves qu'un aimant peut exercer une force depuis une certaine distance, par exemple à travers le papier. À l'aide de ruban adhésif, coller des aimants à l'intérieur d'un carton de lait vide ou utiliser des boîtes de formes différentes. Utiliser différents endroits dans chaque carton. Une fois que les aimants sont fixés à l'intérieur, fermer le carton avec du ruban adhésif. Si le ruban adhésif n'adhère pas bien sur la surface, utiliser d'autres types d'adhésif (Funtac™) ou d'autres types de contenants, comme des boîtes à chaussures. On pourrait aussi emballer les contenants pour qu'ils ressemblent à des cadeaux. L'idée de cacher les aimants est de faire comprendre aux élèves que l'on peut recueillir des connaissances à partir de preuves indirectes.
Réviser le vocabulaire à utiliser pour décrire où se trouve un objet. Numéroter les cartons. Demander aux groupes d'essayer de trouver où se cache l'aimant dans chaque carton. Leur demander également de tenter de déterminer la forme de ces aimants. Ils pourraient dessiner chaque boîte avec l'endroit et la forme de l'aimant. Une fois qu'un groupe a fini avec un carton, il peut le faire passer à un autre.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, C4, F2, F3, G2
Objectifs: 1.1, 1.7
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales, Apprentissage autonome. Comme pour les autres activités de sciences mettant en jeu une expérience dirigée, demander aux élèves de prendre l'habitude d'enregistrer ce qu'ils ont appris, en collaboration avec les autres, et de partager leurs résultats avec le reste de la classe. Les encourager également à échanger ces différents rôles, pour que chacun ait l'occasion de participer de manière différente.
Au cours de ces activités, les élèves commencent à se voir comme des apprenants indépendants dans un environnement scolaire où la curiosité est encouragée.
5. Demander aux élèves de frotter des clous de fer sur un aimant. Il faudra qu'ils passent le clou toujours sur le même pôle de l'aimant, et dans la même direction. Par exemple, s'ils tiennent le clou par la tête ils pourront passer le pôle indiquant le nord d'un aimant en forme de barre sur le clou, depuis la tête du clou jusqu'à la pointe.
Ils pourront ensuite tenter de voir si le clou peut attirer deux petits objets métalliques. Leur demander de frotter le clou encore un peu pour voir si cela lui permet d'attirer encore plus d'objets. On peut magnétiser de la même manière d'autres objets qui sont attirés par un aimant. Les élèves pourront également tenter de magnétiser un objet qui n'est pas attiré par un aimant en temps normal.
Tester le clou magnétisé pour déterminer où se trouvent les pôles indiquant le nord et le sud. Les élèves devraient tenter de magnétiser un autre clou en utilisant un autre pôle de l'aimant en forme de barre, puis en le testant pour voir comment le second clou a été magnétisé. Faire une prédiction et la noter, de ce qui pourrait arriver à la polarité si le clou était frotté dans la direction opposée pendant qu'on est en train de le magnétiser. Tester cette prédiction. Faire également une prédiction de ce qui se passerait si l'aimant était frotté dans les 2 sens le long du clou.
Facteurs:
B2, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.2, 1.3
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Les élèves pourront être capables de découvrir une relation entre la propriété pour une substance d'être attirée vers un aimant et le fait de savoir si une substance peut être magnétisée. Ils pourraient aussi être capables de comparer la force d'un aimant à la force obtenue par les objets qui ont été magnétisés. Il n'est pas nécessaire d'explorer cette notion en profondeur, mais certains élèves pourront commencer à faire la relation.
6. Demander aux élèves de magnétiser un clou comme dans l'activité précédente. Tester le clou pour voir s'il a été aimanté. S'il l'a été, l'utiliser pour magnétiser un second clou. Est-ce que le second clou est transformé en aimant? Peut-il être utilisé pour produire un troisième aimant en le frottant sur un clou? Comparer la force des aimants ainsi produits par un moyen simple, par exemple le nombre de trombones qu'ils peuvent soulever. Faire un graphique des résultats. Produire à partir de clous deux aimants de force égale. À l'aide d'une pince à linge, en maintenir un dans la flamme d'une bougie pendant 30 secondes. Comparer ensuite la force des aimants. Demander aux groupes qui ont fait cette activité de rapporter à la classe les résultats de cette expérience.
Facteurs:
A1, B2, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.3
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Au cours de cette activité, les élèves devraient faire des observations soigneuses qu'ils partageront avec les autres. Ils devraient participer à toute une variété d'expériences qui impliquent leurs sens.
7. Prendre plusieurs aimants en forme de barre et attacher à chacun une corde qui les suspendra horizontalement en les laissant libres de tourner. Placer de grandes règles de 1 mètre entre 2 bureaux et suspendre un aimant à chacune. Demander aux élèves d'observer dans quelle direction les aimants s'orientent une fois qu'ils sont arrêtés. Noter dans quelle direction les pôles indiquant le nord sont alignés. (Les aimants en forme de barre agissent comme des boussoles et s'alignent sur le champ magnétique de la Terre. Se tenir prêt à le faire remarquer aux élèves s'ils ne l'ont pas remarqué tout de suite.)
Comparer l'orientation des aimants à différents endroits de la pièce. Faire attention que les aimants soient bien séparés les uns des autres et ne touchent aucun objet métallique (les bureaux pourraient avoir des pieds de métal qui pourraient affecter les résultats). Placer une boussole sur une surface plane et voir dans quelle direction elle pointe. Comparer la manière dont la boussole pointe à celle dont pointent les aimants.
Facteurs:
A1, B2, B7, C2, C3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.4, 1.5, 1.6, 1.8
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Une boussole n'est rien de plus qu'un aimant libre dans un boîtier. Utiliser des aimants pour fabriquer des boussoles aide à démystifier la technologie. Les concepts fondamentaux en sciences peuvent être extrêmement utiles pour aider les élèves à comprendre la technologie.
8. Installer un aimant en forme de barre sur une ficelle, comme dans l'activité précédente. Une fois que l'aimant s'est arrêté de bouger, approcher un autre aimant. Essayer de faire toucher deux pôles indiquant le nord. Répéter l'expérience en essayant de faire toucher deux pôles indiquant le sud, puis un pôle indiquant le nord et un pôle indiquant le sud. Noter ce qui se passe à chaque fois. Essayer d'autres combinaisons.
Facteurs:
A1, B2, B7, C2, C3, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.4, 1.5, 1.6, 1.8
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Les élèves devraient être capables d'analyser les résultats de cette activité pour faire une généralisation sur l'attraction des pôles magnétiques opposés et la répulsion des pôles magnétiques semblables. Préparer une affiche résumant les généralisations qui ont été faites.
9. Installer un centre d'activités dans lequel les élèves pourront tester si un aimant peut attirer quelque chose à travers différents matériaux. Avec les élèves faire des listes des matériaux avec des échantillons, par exemple, si on tient un morceau de papier entre un aimant et un trombone, est-ce que l'aimant va attirer le trombone? Si l'on place dix feuilles de papier entre l'aimant et le trombone, est-ce que l'aimant va encore attirer le trombone? On peut tester d'autres matériaux, comme par exemple des tasses en plastique, du papier ciré, du papier d'aluminium, etc. L'aimant pourra attirer le trombone à travers certains matériaux, mais pas à travers d'autres. Demander aux élèves de faire un rapport oral à la classe de ce qu'ils ont découvert.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F2, F3, G1, G2, G3
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.7
Techniques d'évaluation: 3, 4, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Apprentissage autonome. Cette activité peut être faite d'autres manières, mais le centre d'activités permet aux élèves de travailler de façon indépendante, tandis que le reste de la classe travaille à autre chose.
10. Faire un remue-méninges pour élaborer une liste des choses qui peuvent être attirées par un aimant et une autre, de choses qui ne peuvent pas l'être. Assigner à chaque élève un des objets de la liste et lui demander d'en dessiner une image sur du papier de construction, qu'il découpera. Attacher un trombone au coin des objets qui peuvent être attirés par un aimant.
Placer tous les découpages dans une boîte. Attacher un aimant à une ficelle, et la ficelle à une règle. Utiliser la boîte pour jouer à la pêche. Demander aux élèves d'aller à la pêche: les objets qui sont attirés par les aimants seront attrapés. Ceci pourrait être une méthode intéressante de réviser cette notion.
Facteurs:
A1, B2, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F3, G1, G2
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.6
Techniques d'évaluation: 1, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Les exercices peuvent être très motivants s'ils sont approchés d'une manière légèrement différente, par exemple pour cet exercice de «pêche à la ligne». On pourrait également faire d'autres activités qui permettent aux élèves d'observer quels types d'objets sont attirés par un aimant. Il risque d'y avoir une discussion dans la classe pour savoir si certains objets peuvent ou ne peuvent pas être attirés par un aimant. Par exemple certaines pièces de monnaie ou certaines clefs sont attirées par les aimants, tandis que d'autres ne le sont pas. Il faut signaler aux élèves que ce n'est pas le type d'objet qui détermine s'il sera attiré par un aimant, mais le type de matériau dont il est fait.
11. Construire un «cerf-volant magnétique» en suspendant un aimant au-dessus d'une surface plane. On peut faire cette expérience en suspendant l'aimant par une ficelle. Attacher un trombone à un autre morceau de ficelle. Avec du ruban adhésif coller la ficelle sur une surface directement en-dessous de l'aimant, de façon que le trombone soit suffisamment près de l'aimant pour se trouver dans son champ, sans le toucher. Faire des essais pour obtenir la plus grande séparation qui produira le meilleur effet visuel. Le trombone devrait être suspendu dans l'air parce qu'il est attiré par l'aimant. Cette activité peut être liée à l'activité numéro 9 si l'on place du papier entre l'aimant et le trombone, pour voir si le «cerf-volant magnétique» reste suspendu.
Facteurs:
A1, B2, B7, C2, C3, E3, F1, G1, G2
Objectifs: 1.1, 1.6, 1.7
Techniques d'évaluation: 4, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Les élèves ont l'occasion d'explorer les relations entre des situations naturelles et construites. Ils sont impliqués dans la construction d'un système qui doit répondre à certaines spécifications.
Bien que ce système ne semble pas servir à quoi que ce soit, les élèves pourront peut-être suggérer certaines manières dont on pourrait s'en servir.
12. Placer un petit aimant sur un morceau de styromousse plat. Découper par exemple un petit plateau sur lequel on présente la viande dans les supermarchés. (Note: L'utilisation de styromousse est remise en question du fait de son impact environnemental. Utiliser autre chose à la place si cela est possible.) S'assurer de bien orienter l'aimant, de façon que les pôles ne pointent pas vers le haut et vers le bas mais que la ligne entre les pôles soit horizontale. (Les aimants en forme de disque ne font pas très bien pour cette activité). Faire flotter le morceau de styromousse sur de l'eau placée dans un plateau d'aluminium, de plastique ou de verre et regarder la manière dont s'oriente l'aimant. Comparer avec la manière dont s'oriente l'aiguille d'une boussole. S'assurer qu'il n'existe pas d'objet métallique autre que le plateau d'aluminium près des aimants utilisés pour cette activité.
Pour le suivi, faire remarquer que les premières boussoles que l'on utilisait pour la navigation sur les grands bateaux étaient construites de manière semblable, à l'aide de grands morceaux de magnétite, qui est un minéral magnétique à l'état naturel.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.4, 1.6, 1.8
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Cette activité permet aux élèves d'explorer l'évolution des progrès technologiques, en particulier si le suivi des utilisations historiques des boussoles pour la navigation est bien fait en classe. Le suivi sert également comme manière efficace d'étudier les explorateurs, l'endroit d'où ils venaient, la manière dont ils voyageaient et dont ils étaient capables de naviguer d'un endroit à un autre. On pourra également discuter de l'utilisation d'autres techniques de navigation.
13. Suspendre un aimant (les aimants en forme de disque feront très bien pour cette activité) à une ficelle d'environ un mètre de long, de façon qu'il soit à un centimètre ou deux au-dessus d'une surface plane. Placer d'autres aimants sur la surface, près de l'endroit où se trouve l'aimant suspendu. Faire balancer l'aimant et observer l'interaction des champs magnétiques de l'aimant suspendu et des aimants stationnaires. Déplacer les aimants placés sur la surface pour produire des effets différents sur l'aimant qui est suspendu.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, E3, F1, F2, G1, G2
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.4, 1.5, 1.7
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie, Apprentissage autonome. Cet appareil sert à amuser et fascine les élèves, qui pourront tenter de prédire la manière dont l'aimant suspendu se déplacera lorsque les aimants placés sur la surface plane seront disposés d'une manière différente.
Certains élèves vont commencer à se demander si l'aimant suspendu va continuer à bouger indéfiniment. Le mettre en branle et les laisser regarder ce qui se passe. Bien qu'ils puissent ne pas être prêt à explorer le concept de mouvement perpétuel à leur âge, leur montrer une situation qui illustre clairement que le mouvement perpétuel n'existe pas est une bonne préparation aux activités de sciences physiques qui suivront dans les années à venir.
14. Tester certains aimants en forme de disque pour déterminer si leur champ peut pénétrer une mince feuille de carton. S'ils sont suffisamment forts, en fixer quelques-uns avec du ruban adhésif sur un côté du carton. Placer une extrémité du carton sur plusieurs livres, de façon à former une rampe (les aimants seront placés en-dessous du carton). Si cela est nécessaire, soutenir les bords du carton avec des règles pour éviter qu'ils ne s'affaissent au milieu. Faire rouler des billes de métal le long de cette rampe pour observer l'effet des aimants sur la trajectoire des billes.
Préparer l'expérience avant que les élèves ne soient en classe de façon qu'ils ne sachent pas où se trouvent les aimants. Demander aux élèves de prédire la manière dont la bille roulera lorsqu'on la laissera tomber depuis le haut de la rampe. Elle suivra une trajectoire qui n'aura sans doute pas été prévue par les élèves. (On pourrait faire rouler une bille de verre le long de la même rampe pour faire voir la différence aux élèves. Cette bille ne sera pas déviée par le champ magnétique.) Faire plusieurs essais. Demander aux élèves de suggérer ce qui est inhabituel dans la manière dont la bille roule et leur demander ce qui pourrait causer ces déviations. (Puisqu'ils ne voient pas la partie inférieure de la rampe, il n'existe pas de réponse exacte de ce qui pourrait causer l'irrégularité de ces mouvements. Il se peut cependant que certaines réponses puissent être justifiées plus facilement que d'autres si l'on se base sur les preuves.) Demander aux élèves de penser à d'autres tests (sans regarder en-dessous de la rampe) qui pourraient être faits pour vérifier leurs idées de ce qui cause les mouvements inhabituels de la bille.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.4, 1.7
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Cette activité sert de modèle pour illustrer plusieurs points importants sur la nature de la science. Les observations peuvent nécessiter d'obtenir des preuves indirectes. Il arrive souvent que dans les sciences on puisse seulement observer les effets plutôt que les choses elles-mêmes que l'on désire étudier. Les élèves verront plus tard des situations semblables.
15. Enregistrer quelque chose sur un magnétophone et faire jouer la cassette. Passer un aimant puissant au-dessus de la bande sans la toucher. Faire jouer la cassette à nouveau. Demander aux élèves de faire des hypothèses sur ce qui s'est passé. Faire jouer un disque sur un tourne-disque. Passer un aimant au-dessus de la surface du disque (attention à ne pas le rayer). Faire jouer à nouveau le disque. Demander aux élèves de faire des hypothèses sur les disques et les cassettes.
De la même façon, copier un programme d'ordinateur sur une disquette vierge formatée. (Les données sur la disquette seront effacées. S'assurer d'en avoir des copies). Exécuter le programme. Passer l'aimant au-dessus de la surface de la disquette sans la toucher et essayer d'exécuter à nouveau le programme. Demander aux élèves de faire des hypothèses sur la manière dont l'information est enregistrée sur les disquettes informatiques par rapport à la manière dont elle est enregistrée sur les cassettes et les disques.
Que se passerait-il si on utilisait une cassette vidéo pour cette activité? Faire des prédictions et les vérifier.
Facteurs:
A1, B2, B5, C2, C3, E3, F1, F2, F3, G1, G3
Objectifs: 1.1, 1.3, 1.6
Techniques d'évaluation: 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie, Créativité et raisonnement critique. Ceci est une bonne activité pour montrer comment les principes du magnétisme sont appliqués à la technologie des appareils d'enregistrement, comme les disquettes informatiques et les cassettes. Une fine couche métallique peut être magnétisée sur ces types de médias d'enregistrement. Les têtes des machines d'enregistrement produisent un fort champ magnétique qui magnétise la bande ou le disque. Lorsque l'on passe l'enregistrement, on lit l'information des champs magnétiques se trouvant sur la bande ou le disque.
16. Fabriquer des petits personnages à deux dimensions pour illustrer une histoire ou un poème. Coller ou fixer avec un ruban adhésif un aimant au dos de chacun des personnages. Dessiner un décor pour les personnages sur un carton peu épais. Placer les personnages sur le carton, de manière que quelques élèves puissent faire bouger les personnages avec d'autres aimants. Demander aux élèves de faire déplacer les personnages selon les péripéties de l'histoire. Les élèves qui travaillent derrière le décor pourront le faire plus facilement si l'on a pris soin de tracer derrière le décor les éléments principaux représentés sur le devant. Les élèves de la classe pourront lire chacun à leur tour les rôles de l'histoire, les autres seront les spectateurs. Comme pour tous les spectacles de marionnettes, l'effet est beaucoup plus frappant si les animateurs sont cachés des spectateurs.
Cette activité pourrait être intégrée au programme de français. Une fois que les élèves ont vu l'histoire, ils devront en parler.
Facteurs:
A1, B2, B5, B7, C2, C3, C4, E3, F1, F2, G1, G3
Objectifs: 1.2, 1.5, 1.6, 1.7
Techniques d'évaluation: 1, 2, 3, 4, 5
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Il arrive souvent que comprendre une technologie donnée conduise à de nombreuses applications intéressantes. Cette activité illustre la manière dont le fait de comprendre les concepts scientifiques et la création d'un système technologique pouvant être utilisé pour manipuler des objets à distance peut conduire à une application intéressante dans le domaine des arts et des loisirs. Ceci aide à montrer une manière dont la technologie peut être utilisée pour améliorer la qualité de la vie et offrir des occasions créatives qui peuvent être plus efficaces que si des moyens conventionnels étaient utilisés.
Il permet aussi d'illustrer la manière dont la technologie peut être utilisée pour améliorer l'imagination et stimuler l'apprentissage. La technologie utilisée dans cette activité n'est pas le centre d'attention. En fait, elle est utilisée «en coulisse» et peut être considérée comme un moyen, plutôt que comme une fin en elle-même.