Vue d'ensemble de l'unité
On examinera la matière au cours de cette unité de façon à la décrire en autant de détails que possible et à reconnaître trois états communs: les solides, les liquides, les gaz.
Unités connexes
Les élèves ont discuté des propriétés de la matière plus tôt dans le programme de sciences. L'unité obligatoire sur Les sens en 1re année discute des propriétés des substances et les identifie. L'unité facultative de 1re année sur La classification de la matière traite également des propriétés de la matière, ainsi que l'unité facultative de 2e année sur L'air et l'eau .
L'unité obligatoire de 3e année sur Le sol traite des propriétés du sol et de ses composantes. L'unité facultative Le feu et les carburants traite des propriétés des substances.
L'importance du changement d'état de l'eau pour l'étude du temps fait de cette unité une unité clé pour comprendre certains des processus décrits dans l'unité obligatoire de 4e année sur Les prévisions météorologiques.
Les unités obligatoires de 4e et 5e années sur Les fossiles et les roches et La matière et ses transformations traitent également de ce sujet.
Thèmes suggérés:
Le changement, les transformations chimiques, les gaz, les liquides, la matière, la mesure, les transformations physiques, les solides.
Concepts et vocabulaires clés:
Une apparence, brûler, la chaleur, les changements, la consistance, la couleur, différents, la dureté, en équilibre, estimer, un état, les gaz, gazeuse, lentement, liquide, les liquides, la masse, la matière, mesurer, une odeur, les particules, les propriétés, se ramollit, rapidement, la réaction, semblables, solide, les solides, se solidifie, la température, la texture.
Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer:
A4 reproductible
A5 empirique
B1 le changement
B2 l'interaction
B8 la quantification
B9 la reproduction des résultats
B13 l'énergie et la matière
C1 la classification
C2 la communication
C3 l'observation et la description
C5 la mesure
C7 l'utilisation des nombres
C9 l'inférence
C10 la prédiction
C12 l'interprétation des données
E10 savoir mesurer la température
E11 savoir mesurer la masse
F3 la recherche des données et de leur signification
F5 le respect de la logique
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre:
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences:
1. Décrire certaines propriétés caractéristiques de la matière.
1.1 Déterminer quelles propriétés des objets peuvent être utilisées pour identification.
1.2 Développer des habiletés nécessaires pour utiliser une balance pour mesurer la masse d'une matière.
1.3 Reconnaître les états de la matière solide, liquide et gazeuse.
1.4 Examiner certaines des propriétés des solides, des liquides et des gaz.
2. Identifier certains changements dans la matière.
2.1 Reconnaître que l'état de la matière est une propriété physique.
2.2 Identifier les changements d'état.
2.3 Associer changements d'état et changements de température.
2.4 Discuter des manières d'utliser les changements d'état pour estimer les températures.
2.5 Faire des recherches sur des changements physiques et des changements chimiques.
Activités suggérées
1. Construire une balance avec une règle, de la ficelle et de petites tasses de papier (pour la crème ou les médicaments) ou de petites tasses d'aluminium (petits moules à tarte). Le fléau principal est fabriqué en suspendant la règle à la ficelle. Suspendre les petites tasses avec de la ficelle à chaque extrémité du fléau. Une fois que le système est en équilibre, il faudra fixer avec du ruban adhésif les ficelles maintenent le fléau et les tasses. On pourra également placer en équilibre le fléau sur un point d'appui et fixer avec du ruban adhésif ou de la colle les petites tasses sur la règle.
Se servir de masses de référence (trombones, rondelles) pour mesurer et noter la masse de divers petits objets. Par exemple un petit caillou pourrait avoir une masse égale à celle de quatre rondelles ou de deux trombones. Questions à poser aux élèves: Combien de trombones sont équivalents à la masse d'une rondelle? Que pourrions-nous utiliser pour mesurer les masses qui sont plus petites que la masse d'une trombone ou plus grande que la masse de dix rondelles?
Facteurs:
A5, B8, B9, C2, C5, C7, C12, E11, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à l'analyse numérique. Cette activité est une des premières occasions où les élèves vont devoir relever des mesures quantitatives. Le point important en est que les mesures quantitatives ne sont pas absolues mais comparatives. La masse des objets est comparée à la masse des rondelles et des trombones. La longueur d'un objet en centimètres n'est que sa longueur comparée à une barre standard de 100 centimètres déposée dans une édifice à Paris. Compter les nombres d'objets ou les attributs d'un objet est la seule observation quantitative non comparative.
2. Illustrer le concept d'espace entre les particules de la matière, selon la théorie des particules de la matière, en utilisant des billes, du sable et de l'eau. Remplir de billes un petit contenant de verre transparent, y ajouter du sable et secouer doucement pour que le sable pénètre entre les billes. La quantité de sable ajoutée représente une partie de l'espace se trouvant entre les particules de billes.
Refaire une expérience semblable avec du sable sec et un bocal identique. Ajouter de l'eau au sable. La quantité d'eau ajoutée représente l'espace entre les particules de sable. La principale différence entre les espaces se trouvant entre les billes et les espaces se trouvant entre les particules de sable est la taille de cet espace. Toutes les particules, même les particules d'eau, présentent entre elles des espaces, même lorsqu'elles sont bien tassées.
Utiliser une loupe pour regarder plusieurs grains de sable. En quoi sont-ils différents des billes? En quoi sont-ils semblables?
Ajouter une cuillère à thé de sable à un peu d'eau et noter ce qui arrive au niveau de l'eau. Ajouter une cuillère à thé de sucre à l'eau et la dissoudre. Qu'arrive-t-il au niveau de l'eau? Où va le sucre lorsqu'il se dissout?
Facteurs:
A5, C3, C9, C10, C12, F3, F5
Objectifs: 1.3, 1.4
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Cette activité donne la preuve aux élèves du concept d'espace qui n'est pas autrement apparent. Ils pourront tirer des inférences de cette preuve. Ces inférences pourront être testées par l'expérimentation. Il faudra encourager les élèves à poser des questions et à proposer des manières de tenter de tirer des conclusions au sujet de ces questions.
3. Une propriété est une caractéristique qui peut être utilisée pour décrire ou identifier une substance. Avec les élèves trouver des exemples de propriétés de plusieurs substances connues. Ensuite, donner à chaque groupe un échantillon d'une substance différente: sel gemme, sucre, sable (silice), cuivre, charbon (carbone), bicarbonate de soude, levure, clous de fer ou d'acier, laine d'acier, eau, glace, paraffine et vinaigre. Les propriétés de chacune des substances sont identifiées et notées par les membres du groupe. Les loupes sont utiles pour procéder à l'identification visuelle de près. Il faudra aider les élèves pour le type de test autorisé (ne rien leur laisser goûter). Tenir une conférence avec toute la classe, au cours de laquelle on fera une liste des propriétés identifiées et l'on classifiera ces propriétés. La classe devra décider ensemble d'un format standard pour noter les propriétés des produits chimiques sur une affiche. Parmi les catégories possibles, on trouve: odeur, texture ou consistance, couleur, réaction lorsqu'on le mélange avec de l'eau, dureté, apparence à la loupe. Chaque groupe pourra créer une affiche illustrée qu'il exposera.
Facteurs:
A4, A5, B8, C3, C5, C9, C12, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.4
Techniques d'évaluation: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Communication. C'est l'occasion de réunir, d'organiser et de noter l'information de manière que l'activité soit la plus enrichissante possible pour les élèves. Cet exercice contribue à l'expérience d'apprentissage des membres de la classe.
4. Identifier les changements d'état que l'on pourra utiliser pour indiquer les changements de température (par exemple lorsque l'eau bout, cela indique que la température en est passée de 95 à 100oC; lorsqu'il se forme des glaçons dans l'eau douce, cela indique un changement de température de 5oC à -5oC). Noter ces changements sur une affiche et ajouter des substances à la liste au fur et à mesure que les élèves trouvent plus d'exemples.
Facteurs:
A4, A5, B1, B8, C1, C2, C3, C5, C7, C12, E10, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.2, 2.3, 2.4
Techniques d'évaluation: 3, 4, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à l'analyse numérique. Cette activité illustre l'utilisation de l'information numérique pour aider à identifier une substance. Si un liquide boue à moins -196oC, cela pourrait être de l'azote liquide, mais pas de l'eau.
5. Gonfler un ballon de baudruche et le fermer. Inventer des manières de le mesurer. Par exemple on pourrait préparer un autre ballon de façon qu'il soit de la même taille. Placer le ballon-test dans un congélateur ou à l'extérieur si la température est de moins de -20o C. Rapporter le ballon en classe après 15 à 20 minutes pour comparer sa taille avec ce qu'il était à l'origine. Observer sa taille une fois que le ballon est revenu à la température de la pièce. (Ceci fonctionne mieux lorsqu'il fait très froid dehors. On pourrait également utiliser un sac de plastique bien fermé.)
Facteurs:
A5, B1, B13, C3, C5, C12, F3, F5
Objectifs: 1.3, 1.4, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Les élèves pourront faire le rapport entre les sensations physiques qu'ils ont pu ressentir (trembler, se recroqueviller, avoir froid) avec la contraction thermique des gaz qu'ils observent. Ils pourront faire la relation entre la chaleur et la vitesse des particules dans le gaz et entre la vitesse des particules et l'espace qu'elles occupent. L'enseignante peut expliquer ces concepts à partir d'exemples concrets et d'illustrations.
6. Estimer combien d'élèves il faudrait pour remplir la salle de classe, si chaque élève se tenait à une longueur de bras des autres ou du mur. Demander aux élèves d'imaginer que la salle de classe est remplie d'élèves qui se tiennent de cette manière. Comment pourraient-ils se déplacer pour éviter de se heurter les uns dans les autres, ou de heurter les murs? Comment faudrait-il transformer la pièce pour permettre au même nombre d'élèves de se déplacer rapidement sans se heurter les uns les autres ou sans heurter les murs? On pourrait faire ceci dans une petite section de la pièce avec quelques élèves. C'est de la même façon que les particules de matière se comportent. La chaleur les fait bouger plus rapidement. Lorsqu'elles bougent plus rapidement, elles ont besoin de plus d'espace. Lorsqu'on supprime de la chaleur, on les fait se déplacer plus lentement. Comment le fait de se déplacer plus lentement affecte-t-il la quantité de place qu'occupent les particules? Faire le lien entre cette activité et l'activité avec le ballon de baudruche ci-dessus.
Facteurs:
A4, B1, B2, B13, C9, C10, F5
Objectifs: 1.4, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. L'utilisation des analogies est précieuse lorsqu'il s'agit de faire mieux comprendre aux élèves des notions en sciences. Cette analogie explore une théorie abstraite, la théorie cinétique des molécules. Discuter de l'utilisation des analogies en général.
7. Observer et noter les propriétés d'un morceau de pâte à modeler froide. Essayer de la pétrir. La réchauffer en la tenant dans les mains quelques minutes. Observer et noter les propriétés de la pâte à modeler chaude. Les comparer avec celles de la pâte à modeler froide.
Placer un glaçon sur la table ou sur le bureau. Souffler dessus doucement. Se déplace-t-il? Le laisser fondre ou le remplacer par une quantité équivalente d'eau. Souffler doucement sur l'eau. Est-ce qu'elle se déplace? Verser un peu d'eau bouillante dans une tasse ou un bocal. Souffler doucement sur la vapeur qui se dégage. Est-ce qu'elle se déplace?
Facteurs:
B1, B13, C2, C3, C9, C10, C12, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.4, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Par la comparaison des propriétés de la pâte à modeler et de l'eau, on fait le rapport entre la température et la facilité avec laquelle les particules de substance se déplacent. On peut faire la généralisation avec le mouvement des particules solides, liquides et gazeuses.
8. Allumer une bougie et l'observer brûler. Le fait de brûler est une réaction chimique. Pencher la bougie et laisser tomber de la cire fondue sur un plateau d'aluminium ou un morceau de papier d'aluminium. Observer la cire fondue qui prend la forme de la surface sur laquelle elle tombe. Noter tous les changements que subit la cire au fur et à mesure qu'elle se solidifie.
Prendre un petit morceau de cire et le serrer dans la main. Noter que la cire se ramollit en se réchauffant. Penser à l'activité avec la pâte à modeler et le glaçon.
Facteurs:
C3, C10, C12, F3, F5
Objectifs: 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Les élèves observent les changements de propriétés de la cire, qui passe de l'état solide à l'état liquide pour retourner à l'état solide.
9. Voici une liste de changements que les élèves peuvent observer et décrire. Elle contient des changements physiques et chimiques. Il n'est pas utile de tenter de distinguer entre les deux car la distinction est souvent difficile à voir.
Les élèves devraient travailler en groupe, un élève faisant commencer la réaction, les autres membres du groupe regardant ce qui se passe. L'élève procédant à l'expérience devra devenir observateur dès que la réaction aura commencé. Les réactions entraînent de nombreux commentaires, se succédant rapidement. Il serait bien de demander à une personne de faire l'observation et à deux personnes de noter les résultats, en travaillant par rotation, de façon que tous les élèves aient l'occasion de passer à chaque rôle.
Les transformations qui utilisent de la chaleur peuvent être faites comme démonstration. Pour d'autres, on peut faire les mélanges et observer pendant un cours, puis laisser de côté jusqu'au prochain cours. N'utiliser que de petites quantités de substance. Il faudra dire aux élèves de ne pas utiliser autre chose que les produits indiqués, en raison des dangers représentés par le fait de mélanger des substances incompatibles, telles que la Javel et les produits pour déboucher la tuyauterie.
Les petits bocaux d'aliments pour bébé sont parfaits pour ces expériences. On peut les utiliser pour réchauffer doucement des choses à la flamme d'une bougie. Les bougies pour gâteau d'anniversaire sont parfaites pour ce genre d'activité. Une bonne manière de voir que le contenant n'est pas trop proche de la flamme, qu'il s'agisse d'une éprouvette ou d'un bocal d'aliments pour bébé, est de le tenir assez loin pour que la suie de la flamme ne se dépose pas dessous.
Essayer de trouver un moyen de tenir le contenant autrement qu'à la main pendant qu'il chauffe. On pourrait utiliser un trépied emprunté au laboratoire de l'école secondaire ou des pinces achetées dans le commerce.
Les liquides peuvent être transférés d'un bocal à un autre en insérant une paille dans le bocal jusqu'à ce que l'extrémité en soit en dessous du
niveau du liquide. Boucher l'autre extrémité de la paille avec un doigt et faire passer la paille du bocal source à l'autre. Lorsque l'extrémité de la paille qui contient le liquide est dans le second bocal, enlever le doigt de la paille et le liquide tombera dans le bocal. Avertir les élèves de ne jamais utiliser la bouche pour aspirer un produit chimique dans la paille.
Les filtres à café et les entonnoirs de plastique utilisés à la maison peuvent être adaptés pour produire un système de filtre.
Facteurs:
A5, C3, C10, C12 F3, F5
Objectifs: 2.2, 2.3, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Capacités et valeurs personnelles et sociales. Cette activité offre aux élèves l'occasion de travailler ensemble et de contribuer à l'apprentissage de tout le groupe. Chaque élève, qu'il note, observe ou aide lors de l'expérience, jouera un rôle aussi important que les autres pour assurer la description complète du changement. Les résultats du groupe sont améliorés par l'effort de tous.
10. Donner à chaque groupe d'élèves un certain nombre d'objets réunis dans la classe, la salle de sciences ou ramenés de l'extérieur ou de la maison. Demander à chaque groupe de décrire l'ensemble d'objets aussi complètement que possible, en faisant à la fois des observations de toutes sortes. Fournir le vocabulaire en français si nécessaire. Leur rappeler d'utiliser tous leurs sens, sauf celui du goût. Leur donner des loupes en plastique.
Facteurs:
A5, C3, C10, C12, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels communs: Apprentissage autonome. Dans cette activité les élèves ont l'occasion de faire des observations détaillées d'objets qu'ils ont déjà vus mais qu'ils n'ont jamais observés soigneusement. L'application de leur nouvelle connaissance des caractéristiques et de la structure de la matière les aidera à examiner de façon critique tout ce qu'ils voient autour d'eux.
11. Indiquer aux élèves qu'ils vont faire une activité de sciences très spéciale: ils vont préparer de la nourriture, et pourront donc goûter les résultats de «l'expérience». Faire du caramel ou prendre du sirop. Utiliser un thermomètre à confiserie pour contrôler la température du mélange, que l'on fera cuire au grand boulé (au bain-marie) à 250oF. Enlever du feu et partager en deux. Dans une moitié on ajoutera une cuillère à thé de bicarbonate de soude pendant que le mélange est encore brûlant et on brassera bien. Le caramel va mousser et durcir. Discuter de la différence entre les deux produits.
S'assurer que les garçons comme les filles participent à tous les aspects de cette activité.
Facteurs:
A5, C3, C10, C12, F3, F5
Objectifs: 2.2, 2.3, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Cette activité donne l'occasion aux élèves d'examiner la différence causée par une seule variable, l'addition de bicarbonate de soude, aux résultats de la recette. Ils auront très envie de tester les résultats en les goûtant.
12. Estimer l'espace rempli par l'air dans des échantillons de neige. Prendre deux échantillons de neige de taille identique dans une variété d'endroits: en haut d'un banc de neige dur; en bas d'un banc de neige au niveau du sol; de la neige fraîchement tombée qui n'a pas été apportée par le vent; de la neige tassée (tombée depuis 2 à 3 semaines); de la neige bien tassée recueillie sur un chemin. Une manière de recueillir les échantillons consiste à couper les deux extrémités d'une boîte de métal, à faire pénétrer la boîte dans la neige en la tournant doucement et à enlever la boîte en y glissant dessous un petit morceau de carton. La neige peut alors être transférée dans une autre boîte de la même taille, mais dont on aura enlevé seulement une extrémité.
Pour chaque échantillon recueilli à un endroit donné, mesurer et noter la hauteur de la neige dans la boîte. Laisser fondre la neige dans une boîte. Mesurer et noter la hauteur de l'eau qui reste.
Dans l'autre boîte tasser la neige aussi fermement que possible avec un morceau de manche à balai de 2 cm de diamètre. Noter la hauteur de la neige tassée.
Soustraire de la hauteur originale de la neige la hauteur de l'eau, de façon à obtenir une estimation de l'espace rempli par l'air dans l'échantillon de neige. Le comparer à l'air contenu dans la neige tassée, en faisant le même calcul. Est-ce que les deux estimations sont semblables? Pourquoi?
Comparer les résultats des échantillons provenant d'endroits différents. Pour quelles raisons ces résultats sont-ils différents?
Facteurs:
A5, B8, C5, C9, C12, F3
Objectifs: 1.4, 2.2, 2.3, 2.5
Techniques d'évaluation: 3, 4, 5, 8, 9
13. Préparer de la pâte pour faire de la bannique, du pain ou des biscuits à la levure. Ne pas mettre de levure dans une des portions de pâte. Faire cuire chaque échantillon et comparer les résultats. (Voir la recette pour la bannique présentée dans l'unité obligatoire de 2e année sur La croissance des plantes.)
Si les élèves aident lors de cette activité, s'assurer que les garçons comme les filles ont des occasions égales de le faire. Les élèves feront le rapport entre l'étude des transformations physiques et chimiques en cours de sciences et les tâches de tous les jours telle que la préparation de la nourriture.
Facteurs:
B1, B2, B9, C3, C9, C12, F3
Objectifs: 1.3, 1.4, 2.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Après avoir remarqué l'effet de la levure dans une recette, les élèves comprendront que tous les ingrédients d'une recette contribuent à son succès.
Unité obligatoire: Le système solaire
Vue d'ensemble de l'unité
Cette unité est une étude de la structure du système solaire, des caractéristiques des membres de ce système et présente une vue plus détaillée des rotations et des révolutions de la Terre et de la Lune.
Unités connexes
L'unité obligatoire de 1re année sur La Terre et l'unité facultative Le ciel traitent de certaines des caractéristiques de la Terre et de certaines des planètes qui peuvent être identifiées dans un ciel nocturne.
L'unité obligatoire de 6e année sur L'exploration spatiale va plus loin encore dans le développement de certains des thèmes de cette unité, spécialement ceux qui traitent de la description des planètes.
Thèmes suggérés:
L'exploration, les planètes, les fusées, les satellites, les saisons, l'espace.
Concepts et vocabulaire clés:
L'après-midi, l'atmosphère, un axe, brille, le ciel, les constellations, le coucher, une éclipse, la gravité, l'heure, être jour, le jour, Jupiter, le lever, la Lune, Mars, le matin, le midi, minuit, les navettes spatiales, la Nouvelle Lune, la nuit, la phase, une planète, la Pleine Lune, les rayons, la révolution, la rotation, les saisons, le soir, le Soleil, le système solaire, la Terre, tourner, Vénus.
Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer:
A2 historique
A4 reproductible
A5 empirique
B3 l'ordre
B8 la quantification
B14 le cycle
C6 la mise en question
C7 l'utilisation des nombres
C8 la formulation d'hypothèses
C10 la prédiction
C12 l'interprétation des données
E4 savoir utiliser le matériel audiovisuel
E8 savoir mesurer le temps
F3 la recherche des données et de leur signification
F5 le respect de la logique
G3 continuer d'étudier
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre:
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences:
1. Décrire et démontrer les mouvements de la Terre et de la Lune.
1.1 Définir les termes révolution et rotation lorsque l'on parle de la Terre et de la Lune.
1.2 Décrire comment la rotation de la Terre produit le jour et la nuit.
1.3 Reconnaître que la révolution de la Terre autour du Soleil produit les saisons.
1.4 Étudier pourquoi existent les phénomènes de Pleine Lune et Nouvelle Lune, à l'aide de maquettes.
1.5 Observer la Nouvelle Lune et la Pleine Lune dans le ciel.
1.6 Montrer comment se passent les phénomènes d'éclipse de Soleil et d'éclipse de Lune.
2. Décrire le système solaire.
2.1 Comparer la taille du Soleil, de la Lune et de la Terre.
2.2 Nommer les planètes.
2.3 Décrire certaines caractéristiques de chaque planète.
2.4 Situer les planètes Vénus, Mars et Jupiter dans le ciel ou sur des cartes du ciel.
Activités suggérées
1. Faire tourner une mappemonde dans le sens inverse des aiguilles d'une montre comme si on la voyait d'au-dessus du pôle nord. C'est dans cette direction que la Terre tourne sur son axe. Projeter la lumière d'une lampe de poche de façon qu'elle frappe horizontalement la mappemonde. Si l'on peut baisser la lumière ou éteindre la lumière dans la salle, le phénomène de jour et de nuit sera illustré de manière beaucoup plus frappante. Coller un petit point de repère (morceau de pâte à modeler ou de papier collant) sur la mappemonde qui situera St-Jean, Terre-Neuve, votre communauté et Nanaimo, en Colombie-Britannique. Demander aux élèves quel endroit reçoit le premier les rayons du Soleil selon le mouvement de la Terre. Quel endroit reçoit le dernier les rayons du Soleil? Lorsque la lumière du Soleil vient de quitter St-Jean, fait-il encore jour à l'endroit où vous vivez? Étendre cette activité à des villes européennes et japonaises, que l'on comparera à votre communauté. Est-il possible qu'il puisse être jour à Paris et à St-Jean en même temps, ou à Paris et dans votre communauté, ou à Tokyo et dans votre communauté? Existe-t-il une différence notable entre la Saskatchewan du nord et du sud? Cette activité peut mener à une discussion des fuseaux horaires et des différences de longueur de jour dans le nord et dans le sud.
Facteurs:
A4, B3, B14, C6, C8, C10, C12, E4, E8, F3, F5
Objectifs: 1.1, 1.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 8
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. En observant les effets de la lumière sur la mappemonde, les élèves comprennent le phénomène du lever et du coucher du Soleil.
2. Pour pouvoir comprendre cette activité, les élèves doivent être très familiers avec la notion de points cardinaux. (Si l'on regarde vers le nord, l'est se trouve à droite.) Faire une révision de cette notion avec les élèves si c'est nécessaire. Cette étude se fera en deux parties, la première faisant appel à l'imagination et à la vérification des perceptions, la seconde, à l'analogie faite en classe de la rotation de la Terre.
Première partie
Demander aux élèves de fermer les yeux et d'imaginer qu'il est très tôt le matin avant le lever du Soleil. Elles sont dehors dans un champ enneigé, ce sera bientôt Noël et l'air est pur et vif. Elles font face au sud et regardent droit devant eux. Après une minute environ, des traces de lumière rougeâtre inondent le pré. De quelle direction viennent les rayons du Soleil? Vers où les élèves devraient-elles tourner la tête ou les yeux pour voir le Soleil se lever?
Il est maintenant midi. Les élèves se tiennent debout dans la même direction et font face au sud. Vers où devraient-elles tourner la tête ou les yeux pour voir le Soleil?
Enfin, il est presque l'heure du repas du soir. Elles sont revenues encore une fois dans le champ. Le Soleil se couche. Si elles se placent encore en direction du sud, comment faudra-t-il qu'elles déplacent les yeux ou tournent la tête pour voir le Soleil se coucher? Est-ce dans la même direction que le matin et à midi?
Demander aux élèves de vérifier la même chose le lendemain matin, à midi et le lendemain soir.
Deuxième partie
Prendre un morceau de carton ondulé d'au moins un mètre sur un mètre. Y tracer une flèche à l'aide de ruban adhésif ou d'un feutre. (Préciser que la flèche indique le sud.) Les autres points cardinaux peuvent également être indiqués. Placer le morceau de carton sur le sol près du centre du mur, au fond de la salle de classe, et l'orienter de façon que la flèche montrant le sud soit dirigée vers le mur de droite de la classe si l'on se place au fond de la classe et que l'on regarde vers le devant de la classe.
Demander à une élève de se tenir debout sur le carton et de regarder dans la direction de la flèche montrant le sud. L'élève pourrait s'asseoir sur une chaise à roulettes plutôt que de se tenir debout sur le carton. Dans ce cas, placer la flèche sur le dos ou sur le bras de la chaise, de façon qu'elle soit dirigée vers le devant. Demander à une autre élève de se tenir au milieu du mur de gauche de la salle de classe et de tenir à la main une lampe de poche dont elle dirigera le faisceau vers l'élève se trouvant sur le morceau de carton. Éteindre les lumières dans la salle de classe et fermer les rideaux si possible.
Imaginer que le carton (ou la chaise) représente la Terre et le réflecteur de la lampe de poche représente le Soleil.
Demander à l'élève sur le carton de se tenir les jambes écartées au-dessus de la flèche et de regarder droit dans la direction qu'elle indique, le sud. C'est le jour lorsque le Soleil brille sur le visage de l'élève. Il est tôt le matin et le Soleil n'est pas encore levé. Faire tourner doucement le carton sur le sol dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre. Demander à l'élève sur le carton d'indiquer le moment où elle commence à voir le faisceau de la lampe de poche à l'aide de sa vision périphérique. Elle ne devra pas tourner la tête, mais la garder dans la même direction que la flèche. Utiliser le ruban adhésif collé sur le tapis pour déterminer dans quelle direction le Soleil serait d'abord visible.
Continuer à faire tourner le carton et arrêter lorsque la flèche est en direction du mur du devant de la classe. De quelle direction le Soleil est-il visible maintenant? A-t-il bougé? Est-ce que la Terre a tourné? Continuer à faire tourner le carton jusqu'à ce que la flèche soit dirigée vers le faisceau de la lampe de poche. À quel moment de la journée le Soleil est-il au sud? Continuer à faire tourner le carton jusqu'à ce que le faisceau de la lampe de poche ait presque disparu du champ de vision de l'élève placée sur le carton. Dans quelle direction le faisceau de la lampe de poche se trouve-t-il par rapport à la flèche? Qu'est-ce que cela représente? Quelle fraction d'une rotation complète le carton a-t-il accomplie depuis le début? Continuer à faire tourner le carton pour un autre quart de tour. Quelle heure est représentée maintenant?
Retourner à la direction dans laquelle on était au début de l'expérience. Ceci représente la rotation de la Terre pendant un jour complet. Faire remarquer que la Terre a tourné, mais que le Soleil n'a pas bougé. Le Soleil semble se déplacer de l'est à l'ouest, à travers le champ de vision de l'observateur qui faisait toujours face au sud. Discuter de l'ancienne croyance selon laquelle c'était le Soleil qui se déplaçait à travers le ciel. Est-ce qu'il semble toujours que le Soleil se déplace? On pourra vouloir présenter aux élèves la légende d'Apollo. (Apollo était le dieu grec dont la tâche était de conduire le chariot du Soleil à travers le ciel chaque jour.)
Facteurs:
A2, B3, B14, C6, C10, E4, E8, F5, G3
Objectifs: 1.1, 1.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Cette activité présente aux élèves le concept difficile selon lequel la manière dont nous percevons un événement ou une situation dépend des idées préconçues que nous avons avant de commencer à l'évaluer. Par exemple, penser à deux voitures et rien d'autre. Pour un observateur assis dans la voiture A, si la voiture A va à 110 km/h et dépasse la voiture B qui se déplace à 100 km/h, c'est comme si la voiture B était en marche arrière à 10 km/h et que la voiture A était à l'arrêt. Le mouvement qu'une personne perçoit dépend du cadre de référence dans lequel elle perçoit ce mouvement. Si l'on change les cadres de référence, on peut arriver à une perception totalement différente du type de mouvement qui a lieu.
3. Jouer à un jeu appelé «rotation et révolution». L'enseignant ou une élève se tient au milieu d'un endroit ouvert, comme le gymnase ou la cour de l'école, et représente le Soleil. Le reste de la classe forme un cercle autour du centre. On place un point de repère quelque part sur le sol le long du cercle pour représenter le milieu de l'été. Puisque la Terre fait sa rotation et sa révolution dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre, ceci indique la direction dans laquelle le jeu va se dérouler.
Lorsque le joueur du milieu crie «rotation», les joueurs formant le cercle commencent lentement à tourner sur un pied dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre. Lorsque le joueur situé au centre crie «révolution», les joueurs formant le cercle marchent lentement dans le sens opposé au sens des aiguilles d'une montre. Si le joueur situé au milieu crie «rotation et révolution», les joueurs formant le cercle doivent à la fois tourner sur un pied et se déplacer lentement dans le sens contraire au sens des aiguilles d'une montre. Lorsque le joueur situé au milieu du cercle crie «arrêtez», les joueurs formant le cercle s'arrêtent exactement où ils se trouvaient lorsque le joueur au centre du cercle a crié. Le joueur au centre du cercle criera alors «heure» ou «saison».
S'il crie «heure», chaque joueur formant le cercle doit déterminer l'heure du jour en se basant sur la direction dans laquelle il regarde. Si le joueur au centre du cercle crie «arrêtez» lorsqu'un joueur formant le cercle tourne directement le dos au Soleil, il est minuit. S'il regarde directement vers le Soleil, il est midi. Des directions intermédiaires correspondront à des heures entre midi et minuit. Les élèves pourront utiliser pour dire l'heure le système de 24 heures ou garder les désignations habituelles d'heures du matin, de l'après-midi ou du soir.
Si le joueur placé au milieu du cercle crie «saison», chaque personne formant le cercle doit se tourner pour voir où se trouve le point de repère figurant le milieu de l'été et tenter grâce à ce point de repère de calculer la saison où elle se trouve.
Après avoir laissé suffisamment de temps de réflexion pour que les joueurs formant le cercle puissent réagir, le joueur du centre doit appeler un des joueurs formant le cercle pour qu'il donne sa réponse. Le reste des joueurs formant le cercle et le joueur au centre du cercle peuvent alors évaluer cette réponse.
Facteurs:
B3, C10, C12, E8, F3, F5, G3
Objectifs: 1.1, 1.2, 1.3
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c
Apprentissages essentiels communs: Communication. Cette activité donne aux élèves l'occasion de renforcer leur compréhension des termes rotation et révolution dans une situation où elles peuvent recevoir des indices visuels des autres élèves et de l'enseignant, et faire la relation entre les termes et une expérience physique. Elle leur donne également l'occasion de faire le lien entre le terme et leurs mouvements par rapport à l'heure du jour et aux saisons.
4. Se procurer un ballon de volley au gymnase ou à l'école. Le laver pour qu'il soit bien blanc. Plonger la salle de classe dans l'obscurité. Placer une lampe de poche au fond de la salle de classe et en diriger le faisceau sur le ballon de volley se trouvant sur le devant de la salle de classe.
Demander aux élèves d'identifier la phase de la Lune qui est représentée. Utiliser une lampe de poche au faisceau lumineux étroit. Si on n'en a point, envelopper la lampe de poche que l'on possède dans du papier d'aluminium et ne laisser passer qu'un mince faisceau, ou diriger le faisceau de la lampe de poche à travers un tube placé en direction du ballon de volley. Placer le ballon de volley au fond de la salle, mais conserver la lampe de poche dans la même position, de façon que le ballon soit entre les élèves et la lampe de poche. Quelle phase ceci représente-t-il?
Le lever de la Lune est un phénomène semblable au lever du Soleil. Lorsque la Terre accomplit une rotation et que la Lune apparaît, la Lune semble se lever. (Utiliser l'activité 2 pour illustrer ce concept. Tenir une balle de tennis dans le coin de la salle opposé à celui où se trouve la lampe de poche ou dans une autre position le long du mur pour les phases.) On peut également illustrer à l'aide d'une mappemonde, d'une balle de tennis représentant la Lune et d'une lampe de poche représentant le Soleil. En 3e année, il ne faudra pas s'attendre à ce que les élèves comprennent plus que les concepts de Nouvelle Lune et Pleine Lune.
Une Pleine Lune a lieu lorsque la Terre se trouve entre la Lune et le Soleil. À la Pleine Lune, la Lune semble se lever (apparaître) lorsque le Soleil se couche. La Nouvelle Lune a lieu lorsque la Lune est du même côté de la Terre que le Soleil. Puisqu'elle est du même côté de la Terre que le Soleil, la Nouvelle Lune se lève lorsque le Soleil se lève et est visible toute la journée, se couchant le soir. Entre la Nouvelle Lune et la Pleine Lune se trouve la Lune croissante. Après la Pleine Lune vient la Lune décroissante qui dure jusqu'à la Nouvelle Lune.
Facteurs:
A2, A4, B3, B14, C6, C8, C10, C12, E4, E8, F5, G3
Objectifs: 1.4, 1.5
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5, 7c
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. On utilise des maquettes pour mieux faire comprendre le système Terre-Lune-Soleil.
5. On pourra utiliser l'échelle de distance suivante pour construire une maquette du système solaire sur 6 mètres d'un mur de la salle de classe. Tracer un grand cercle de papier représentant le Soleil. (C'est l'atmosphère de la Terre qui fait paraître le Soleil jaune.) Pour chaque planète dessiner un point et en écrire le nom sur un morceau de papier. Fixer avec une punaise ou coller le papier au mur à la distance indiquée sur l'échelle. Depuis le bord extérieur du Soleil, les distances sont les suivantes:
Mercure 6 cm
Vénus 10 cm
Terre 14 cm
Mars 22 cm
Jupiter 74 cm
Saturne 1,36 m
Uranus 2,80 m
Neptune 4,28 m
Pluton 5,62 m
Facteurs:
A2, A5, B8, C7, C12, E4, F5, G3
Objectifs: 2.2, 2.3, 2.4
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 7c, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à l'analyse numérique. Cette activité donne l'occasion de faire un lien visuel entre les données numériques sur la distance entre le Soleil et chacune des planètes et la distance relative entre les planètes. Cette activité place les planètes à leur position appropriée sur une échelle.
6. Prendre de petits morceaux de papier collant pour marquer sur la mappemonde les endroits où les élèves de la classe se sont rendus. Comparer à la surface totale de la mappemonde la surface située à l'intérieur des limites créées sur la Terre par ces petits morceaux de papier collant. Ceci donnera aux élèves l'idée de l'immensité de la Terre. On pourra faire un sondage auprès des autres élèves de l'école et noter sur la mappemonde avec des couleurs différentes les endroits où les élèves de l'école se sont rendus. On pourra faire la même chose auprès des familles et marquer d'une autre couleur sur la mappemonde les endroits où elles se sont rendues. Si la classe a une classe jumelée quelque part, on pourra noter le même genre d'information à son sujet.
Facteurs:
B8, C6, C12, E4, G3
Objectifs: 2.1, 2.3
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5, 6, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à l'analyse numérique. Les élèves développent le concept de la taille de la Terre par des représentations concrètes.
Apprentissage autonome. Les élèves comprendront qu'il y a beaucoup à voir et à étudier dans le monde.
7. Les élèves peuvent créer des affiches sur chacune des planètes en utilisant les données, les images et les rapports des explorations des navettes spatiales Voyageur. Le magazine Géo est une bonne source d'information à ce sujet. On pourra utiliser les affiches dans le cadre d'un montage montrant les distances relatives entre les planètes (activité 5).
En utilisant l'information qu'elles ont obtenue pour chacune des planètes, les élèves pourront produire des annonces publicitaires pour la télévision ou la radio destinées à encourager les voyages touristiques vers l'une de ces planètes. Elles présenteront ces annonces à la classe ou à d'autres classes. On pourrait simuler l'environnement d'une planète et inviter les touristes à la visiter, à l'occasion d'un projet d'expo-sciences.
Ceci représente une excellente occasion de travailler à chercher des ressources y compris d'apprendre à utiliser des index de périodiques. Cette unité peut être planifiée avec l'aide de l'enseignant-bibliothécaire.
Facteurs:
A2, A5, C6, C12, E4, G3
Objectifs: 2.1, 2.2, 2.3
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5, 6, 9
Apprentissages essentiels communs: Communication. Les élèves font la synthèse des concepts qu'elles possèdent sur les planètes à partir d'une variété de ressources textuelles, visuelles et peut-être audios.
8. Se procurer une carte des constellations et des planètes dans le ciel nocturne pour le mois au cours duquel on fait cette unité. On pourra en trouver dans la brochure Ciel Info. Ceci représente un ajout utile à la collection du centre de ressources.
Discuter avec les élèves de l'endroit où les diverses constellations se trouvent dans le ciel et de la façon de les reconnaître. Prévoir un soir ou un matin tôt où elles pourront se rendre avec leurs parents à un endroit favorable pour observer les planètes. Elles auront l'occasion alors d'apprendre ensemble à identifier planètes et étoiles. Certains parents ou d'autres personnes-ressources auront peut-être une certaine expertise dans ce domaine. On pourrait demander à un astronome ou à un professeur d'astronomie de venir parler au groupe. On pourrait servir à cette occasion du chocolat chaud ou d'autres rafraîchissements pour rendre ce cours du soir plus agréable. Il existe aussi des «laboratoires spatiaux» où on peut observer le ciel de nuit.
Si l'on peut, prévoir une excursion à un observatoire en conjonction avec cette activité.
Facteurs:
A2, B3, C6, C10, G3
Objectif: 2.4
Techniques d'évaluation: 1, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Apprentissage autonome. Cette activité est destinée à encourager un certain intérêt pour l'observation du ciel. Si les parents sont impliqués dans cette activité, les élèves comprendront que cet apprentissage peut avoir lieu à n'importe quel âge et que l'apprentissage peut se faire à partir d'une activité coopérative.
9. Demander aux élèves de travailler de façon individuelle ou en groupes à préparer des maquettes d'organismes qui pourraient vivre sur l'une des autres planètes du système solaire. Leur rappeler de prendre en considération les caractéristiques de la planète au moment de concevoir les caractéristiques physiques de l'organisme et de définir ce dont il a besoin pour vivre. Quelle pourrait être la source de nourriture pour l'organisme? Comment pourrait-il survivre à la température et à l'atmosphère de la planète? Quel serait l'effet de la gravité sur le développement de cet organisme? Comment se déplacerait-il? De quel type d'abri aurait-il besoin?
Cette activité peut être faite en conjonction avec l'unité obligatoire de 3e année sur Les animaux.
Facteurs:
C6, C10, F5
Objectifs: 2.3, 2.4
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. Lors de cette activité, les élèves doivent visualiser une forme de vie qui soit compatible avec les caractéristiques de l'une des planètes et avec les besoins pour la vie telle que nous la connaissons.
10. Inventer un mécanisme destiné à indiquer l'heure, que l'on pourrait utiliser pour mesurer le temps depuis un lever du Soleil à un autre. Discuter de la manière dont le nombre de levers du Soleil ou de couchers du Soleil entre les Pleines Lunes peut être utilisé pour mesurer le temps. Comparer le calendrier des Cris des bois à celui des Cris des plaines. Comment le terme de «lune» est-il utilisé? Quelle était la raison des différences dans le nom des mois?
Facteurs:
A2, A4, A5, B3, B8, B14, C6, C7, C8, E8, F3
Objectifs: 1.2, 1.3, 1.5
Techniques d'évaluation: 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs: Initiation à l'analyse numérique. Les concepts de temps et de calendrier, et la quantification d'un concept abstrait comme le temps, sont développés au cours de cette unité.
Unité facultative: Le feu et les carburants
Vue d'ensemble de l'unité
On discute au cours de cette unité des composantes nécessaires pour faire du feu, en vue de comprendre comment allumer et éteindre les feux.
Unités connexes
Cette unité pourrait être intégrée à l'unité obligatoire sur Les propriétés de la matière. La combustibilité est une propriété caractéristique.
Thèmes suggérés:
L'énergie, le feu, les carburants, la sécurité.
Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer:
B2 l'interaction
B10 la cause et l'effet
B13 l'énergie de la matière
C1 la classification
C3 l'observation et la description
C10 la prédiction
C11 le contrôle des variables
D1 la science et la technologie
E3 savoir utiliser le matériel prudemment
F1 le besoin de savoir et de comprendre
F5 le respect de la logique
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. Comprendre les composantes nécessaires au feu.
1.1 Élaborer une définition opérationnelle du feu.
1.2 Identifier certains combustibles communs.
1.3 Identifier l'oxygène comme la substance la plus courante permettant la combustion des carburants.
1.4 Comprendre les concepts de température d'ignition et de température d'embrasement.
2. Décrire les principes à suivre pour éteindre un feu.
2.1 Reconnaître les trois composantes nécessaires pour qu'il y ait feu.
2.2 Décrire la manière dont on supprime ou l'on réduit chaque composante.
2.3 Discuter des moyens qui ne sont pas corrects pour supprimer ou réduire les composantes.
2.4 Définir des directives pour la salle de classe que l'on utilisera en cas de feu.
3. Discuter de certains usages du feu.
3.1 Identifier et prescrire l'usage du feu.
3.2 Proposer d'autres utilisations du feu.
Activités suggérées
1. Est-il possible de faire partir un feu avec du papier et une loupe? (Oui) Avertir les élèves de ne pas faire l'expérience sans la supervision immédiate d'adultes. L'enseignante prend une loupe, un bout de papier et un contenant en aluminium, se dirige vers une fenêtre (par une journée ensoleillée) et dirige les rayons de la loupe vers le papier dans le contenant en aluminium, de façon à ce que les rayons soient le plus concentrés possible. Souffler très légèrement sur leur papier dès l'apparition de flammes afin de fournir plus d'oxygène au feu. Quand le feu prend (s'il prend) laisser le petit bout de papier brûler sans souffler dessus. Demander aux élèves ce qui s'est passé. (Le papier s'est enflammé sous l'action des rayons de soleil concentrés et chauds) Leur demander pourquoi nous soufflons sur un feu? (Pour l'aider à partir, car plus il y a d'oxygène, plus le combustible a tendance à se consumer). Quelles sont les composantes nécessaires pour faire du feu? (Combustible, chaleur et oxygène) Si le papier ne s'est pas enflammé et n'a émis que de la fumée, demander aux élèves pourquoi il n'a pas brûlé. (Les rayons du soleil n'étaient pas assez chauds pour permettre à la flamme de naître) Éteindre le feu en mettant un couvercle par dessus le contenant pour l'étouffer. Que s'est-il passé? (Le feu a manqué d'oxygène et s'est éteint) Attention: Garder de l'eau à portée de la main au cas où le feu serait plus important que prévu.
Facteurs:
B2, B10, B13, C3, C10, C11, D1, E3, G1
Objectifs: 1.1, 1.3, 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Communication. Les élèves pourraient faire une sorte de rapport sur l'expérience en faisant plusieurs dessins des différentes étapes avec une courte explication de ce qui se passe. Les éléments importants doivent être étiquetés.
2. Mettre dans un grand contenant en aluminium différents matériaux (comme du bois sec et du bois détrempé, du papier sec et du papier détrempé, du carton, du métal, du plastique, etc.) et dans un autre contenant garder de l'eau. Avoir une paire de pinces métalliques pour prendre les objets chauds. Demander aux élèves si chaque matériau va brûler et pourquoi il va ou non brûler. Essayer de faire brûler chaque matériau avec des allumettes ou un briquet. L'enseignante doit porter des lunettes protectrices et les élèves doivent se tenir à une distance suffisante pour ne pas être affectées par d'éventuels éclats. Compter le nombre de secondes que prend chaque objet pour s'allumer et le noter. Quel matériau s'enflamme le plus vite? Pourquoi? Quel matériau s'enflamme le moins vite? Pourquoi? Quels matériaux ne s'allument pas? Pourquoi? Quel matériau brûle le plus longtemps? Pourquoi? Quel matériau brûle le moins longtemps? Identifier d'autres combustibles courants.
Facteurs:
B2, B10, B13, C3, C10, C11, D1, E3, G1
Objectifs: 1.2, 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Communication. En faisant des expériences concrètes avec une variété de combustibles, les élèves vont mieux comprendre le sens de ce terme technique et pouvoir l'utiliser correctement.
3. Placer les élèves en équipes de 4 et leur demander de découper tout ce qui a rapport au feu dans différentes revues. Ils peuvent les classer de diverses façons, par exemple, en combustibles et sources de chaleur; en feux d'origine humaine et feux d'origine naturelle; ou bien en feu au service de l'homme et feu hors contrôle. Discuter des usages du feu et de ses dangers.
Facteurs:
B2, B10, B13, C3, C10, D1, G1
Objectifs: 1.2, 3.1, 3.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Initiation à la technologie. Les élèves vont se rendre compte à quel point la technologie moderne utilise le feu, même s'il semble au premier abord qu'il ne soit pas présent (comme dans les moteurs à combustion interne que possèdent les autos). Ils vont aussi s'apercevoir que beaucoup de feux sont causés accidentellement par des gadgets technologiques.
4. Tout au long de l'unité on aura parlé des 3 bonnes façons d'éteindre un feu. Premièrement on peut l'étouffer en lui enlevant l'oxygène dont il a besoin pour la combustion (par exemple en mettant un couvercle sur un chaudron d'huile enflammée ou en utilisant un extincteur chimique (contenant du gaz carbonique ou du sodium ou des mousses, qui coupent l'accès de la flamme à l'oxygène), ou encore en se roulant par terre, etc.). Deuxièmement en arrosant le feu avec de l'eau, afin de faire baisser la température nécessaire à la combustion (par exemple les pompiers arrosent les feux et les campeurs inondent leurs feux de camp, afin d'abaisser la température nécessaire à la combustion). Troisièmement en enlevant au feu ce dont il a besoin pour brûler (par exemple en enlevant les bûches d'un feu, en coupant le gaz d'un poêle ou d'une chaudière à gaz, en faisant une tranchée dans une forêt afin que le feu n'ait plus rien à brûler et qu'il s'arrête, etc...). Placer les élèves en groupes de quatre et donner à chacun une situation de feu à éteindre. Les élèves vont mimer la façon dont ils l'éteindraient. Le reste de la classe doit deviner quel genre de feu ils ont éteint et ce qu'ils ont utilisé pour l'éteindre.
Facteurs:
B2, B10, B13, C3, C10, D1, F1, G1
Objectifs: 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Communication. En planifiant leurs mimes et en expliquant les mimes des autres groupes, les élèves vont commencer à utiliser la terminologie technique relative au feu.
5. Prendre une chandelle allumée et dire aux élèves qu'elle brûle très bien car elle a l'oxygène qu'elle désire. Mettre un bocal par-dessus de façon à ce que ce dernier ne touche pas à la flamme. Attendre un peu. Que se passe-t-il? (La flamme s'éteint parce que tout l'oxygène a été utilisé) Maintenant, voici une expérience qui va démontrer que l'air prend de la place et qu'il est utilisé par la flamme de la chandelle. Reprendre la chandelle, l'allumer et la fixer au fond d'une assiette avec de la cire chaude. Mettre un peu d'eau dans le fond de l'assiette. Après quelques secondes, déposer un verre long et étroit par-dessus la chandelle allumée. Attendre. Que se passe-t-il? (La chandelle s'éteint et le niveau de l'eau monte dans le verre). Pourquoi? (Parce que tout l'oxygène de l'air a été utilisé et cet oxygène a été remplacé par de l'eau).
Facteurs:
B2, B10, B13, C3, C10, F1, G1
Objectifs: 1.3, 2.1, 2.2
Techniques d'évaluation: 1, 3, 5
Apprentissages essentiels communs: Créativité et raisonnement critique. En essayant d'expliquer pourquoi l'eau monte dans le bocal, les élèves suivent un processus d'induction.