Vue d'ensemble de l'unité

Cette unité combine le domaine des sciences de la Terre et des sciences de la vie. Les élèves apprendront à connaître les processus de la formation des roches. L'étude des fossiles donnera aux élèves une autre perspective du temps géologique leur permettant d'examiner les traces de plantes et d'animaux qui existaient sur terre il y a très longtemps. Ils pourront également dans cette unité mieux comprendre comment les scientifiques tirent des inférences d'observations indirectes.

Les élèves étudient en 1re année la planète Terre. L'unité facultative sur La classification de la matière peut également être utile pour l'étude des fossiles et des roches.

Le changement, les dinosaures, les fossiles, les roches, le sol, alors et maintenant.

Un acide, agatisé, le bois carbonisé, broyé, le calcaire, la carrière, le chantier, un coquillage, une couche, cristalliser, les cristaux, dur, la dureté, un fossile, une fouille, frotter, un historien, la masse, métamorphique, un moulage, un moule, un paléontologue, une particule, pétrifié, la porosité, rayer, une roche ignée, sédimentaire, le silex, un site paléontologique, une solution saturée, un spécimen, un squelette, sur le terrain, la symétrie, tirer des inférences.

A2 historique
B1 le changement
B4 l'organisme
B10 la cause et l'effet
B15 le modèle
C1 la classification
C3 l'observation et la description
C8 la formulation d'hypothèses
C9 l'inférence
C12 l'interprétation des données
E5 savoir se servir d'un ordinateur
F2 la mise en question
F3 la recherche des données et de leur signification
F5 le respect de la logique
G1 s'intéresser à la science
G2 devenir plus confiant
G3 continuer d'étudier

1. Présenter les témoignages de l'histoire de la Terre.

3. Reconnaître comment on tire des inférences.

1. Discuter de la formation de différentes sortes de fossiles, de moulages et de moules. En produire de chaque type, à l'aide de coquillages, de feuilles, d'eau et d'autres objets (se référer à l'activité de 2e année dans l'unité obligatoire sur Les habitats, au cours de laquelle les élèves fabriquent des moulages en plâtre de Paris d'empreintes d'animaux).

Réchauffer dans la main un peu de pâte à modeler dont on recouvrira un os ou un coquillage. Peler doucement la pâte à modeler. L'impression qui s'y est formée représente un moule de fossile. Préparer un mélange de plâtre de Paris ayant la consistance du babeurre et le verser dans l'impression en pâte à modeler. Laisser durcir. L'objet formé par le plâtre de Paris représente un moulage de fossile. On peut si on le désire poursuivre l'activité en passant une fine couche de vaseline sur le moulage en plâtre de Paris, l'entourer d'un cylindre de papier de construction et verser dans le cylindre du plâtre de Paris. Lorsque celui-ci a durci, séparer délicatement les deux impressions. La première que l'on a fabriqué représente le moulage de fossile (elle a la même forme que l'organisme d'origine) et la seconde représente le moule de fossile.

Fabriquer un moule cylindrique d'environ 10 cm de haut et de 4 cm de plus de diamètre que la largeur maximum d'un coquillage. Le presser dans une base de sable (pour empêcher que le plâtre ne s'échappe par le fond). Le remplir à moitié de plâtre de Paris qu'on laissera prendre pendant environ trois minutes. Presser dans le plâtre une coquille de palourde ou d'huître à l'horizontale. Le dessous de la coquille que l'on place d'abord dans le plâtre devra être couvert de vaseline. Recouvrir la coquille de plâtre de Paris que l'on aura coloré avec du colorant alimentaire de façon que l'on distingue plus facilement les deux couches.

Laisser sécher une nuit et retirer le cylindre de carton. À l'aide d'un marteau et d'un ciseau, faire sauter des éclats de plâtre, en travaillant dans la direction approximative où se trouve la coquille. (Porter pour cette activité des lunettes de sécurité.) S'il n'y a qu'un peu de plâtre de Paris autour de la coquille, les deux moitiés se détacheront peut-être proprement. Le but de l'activité est que la coquille reste enchâssée dans un morceau de plâtre, avec le moule dans un autre. Cette disposition est analogue à certaines des impressions fossiles que l'on retrouve dans les roches sédimentaires. On peut relier cette activité au programme d'éducation artistique. Lorsque l'on fait un moulage en bronze d'un objet, on prépare d'abord une réplique de cire dont on fait un moule de plâtre. On fait ensuite fondre la cire à l'intérieur du plâtre: elle s'écoule alors par d'étroits passages que l'on a laissés à cet effet, et par lesquels on verse du bronze fondu. Après qu'il a refroidi, on enlève le plâtre.

On peut relier cette activité d'une autre manière au programme d'éducation artistique, en expliquant que les personnes ayant acquis des aptitudes techniques spéciales les appliquent souvent à la science pour une variété de raisons. La qualité des objets produits dans cette activité dépend par exemple des techniques utilisées par les élèves.

La formation des fossiles peut être comprise plus facilement si les élèves font ce type d'activités de simulation. Si les élèves peuvent avoir à leur disposition des modèles de fossiles formés dans le schiste, elles pourront les comparer aux reproductions de moulages et de moules faites en plâtre de Paris et en pâte à modeler.

Dans cette activité, le coquillage (simulant l'organisme fossilisé) était couvert de plâtre (simulant la roche) très rapidement. Demander aux élèves de réfléchir si la roche qui couvrait l'organisme s'est formée sur la même période de temps que lors de l'activité que l'on vient d'accomplir. Essayer de trouver d'autres manières de leur permettre de relier l'activité que l'on vient de faire au processus réel qui a eu lieu et qui a permis la formation du fossile.

2. Voir s'il existe dans la région des endroits où l'on peut voir des fossiles ou du bois pétrifié. Si c'est le cas et que ce soit possible, y emmener les élèves.

Impliquer les élèves dans la planification et la préparation de cette activité.

Guider les élèves dans les diverses démarches nécessaires à cette activité. Travailler en collaboration avec l'enseignant-bibliothécaire, s'il y en a un, à planifier, enseigner et évaluer les composantes de cette activité.

Assembler une variété de moules (moule à tartelettes, contenants en plastique, cartons d'oeufs ou de lait). Verser dans les moules du plâtre de Paris qu'on laissera prendre quelques minutes. Placer dans chaque moule un ou plusieurs os et verser du plâtre par-dessus. (Faire quelques moules sans os.) Laisser prendre pendant plusieurs heures. On pourra également préparer quelques «dépôts d'ossements» en plaçant beaucoup d'os dans un contenant plus grand.

S'assurer que les élèves portent des lunettes de sécurité pendant qu'elles sont en train de casser le plâtre pour découvrir leur «fossile». Elles pourront utiliser des tournevis en guise de ciseaux, qu'elles taperont avec de petits maillets ou de petits marteaux. Elles pourront utiliser du papier de verre pour enlever le plâtre qui colle aux spécimens. La vaseline qui a été placée sur les os au moment du moulage rendra le travail plus facile.

Si les os d'un animal tout entier étaient utilisés pour préparer les «fossiles», les élèves pourraient tenter d'en reconstituer le squelette, de façon à pouvoir identifier le type d'animal qu'elles ont en main. On pourra utiliser pour faire tenir les os ensemble du calfatage de silicone ou du fil métallique. S'il manque quelques os (comme il arrive souvent en réalité) les élèves pourront en prédire la taille et la forme et les fabriquer en pâte à modeler, de façon à obtenir un squelette entier.

(Note: On pourra utiliser de la paraffine à la place de plâtre de Paris, qui est un matériau plus facile à travailler. Faire chauffer la paraffine au bain-marie. Si l'on désire des couches de couleurs différentes, faire fondre en même temps quelques crayons de cire. Garder la cire fondue loin de toute flamme. Préparer les moules avant de commencer l'activité, pour éviter que les élèves ne s'approchent de la cire fondue. Utiliser des contenants de plastique, de margarine par exemple, comme moule. Les remplir partiellement de paraffine fondue qu'on laissera refroidir légèrement. Une fois qu'une couche solide s'est formée sur le dessus, y placer délicatement les os. Refaire chauffer la paraffine qui reste et la verser par-dessus les os pour compléter les moules. Les élèves pourront utiliser des bâtons de Popsicle™ ou des clous pour gratter la paraffine. S'assurer que toutes les élèves participent à la recherche des os et au rapport que l'on fera plus tard à la classe.)

À l'occasion de cette activité, on pourra expliquer aux élèves que l'on a découvert des sites où l'on tuait les bisons en Saskatchewan, par exemple à Besant (entre Regina et Swift Current) et au parc de Wanuskewin (Wanuskewin Heritage Park) près de Saskatoon. Ces endroits pourraient bien valoir une visite.

Cette activité révèle également qu'une fois que l'on a découvert des fossiles, les connaissances que l'on a obtenues sont encore expérimentales et doivent être soumises à des recherches minutieuses. Des théories différentes peuvent être développées, et le sont, qui se basent sur les mêmes découvertes.

5. Inviter en classe des collectionneurs de fossiles et de bois pétrifié de la région pour montrer leur collection et discuter des techniques de découverte des fossiles.

Au cours de cette activité, les élèves font le rapport entre ce qu'elles apprennent en classe et l'expérience réelle de la vie; elles voient également la science dans son aspect social. En voyant quelqu'un de passionné par une activité à caractère scientifique, les élèves pourront comprendre que la science peut être à l'origine d'un intérêt qui durera toute la vie pour la recherche des connaissances.

6. Visiter les musées locaux qui contiennent des collections de fossiles.

7. Visiter, ou encourager les élèves à visiter, le musée de paléontologie de Tyrrell (Tyrrell Museum of Palaeontology) à Drumheller en Alberta. Ce musée se trouve près de la rivière Red Deer dans les badlands de l'Alberta. C'est un des meilleurs musées de paléontologie du monde et un endroit fascinant. On y trouve tout un éventail d'informations sur l'histoire naturelle. Il est situé dans une région où l'on a découvert de nombreux fossiles.

Il est possible de camper au parc provincial qui se trouve à 2 heures de route du musée (Dinosaur Provincial Park). Ce parc présente des pistes d'interprétation que les visiteurs peuvent suivre avec un guide naturaliste. Il présente également des formations géologiques splendides. Il est possible d'arranger des visites à l'endroit du parc où les scientifiques, les techniciens et les universitaires font des fouilles pour trouver des os de dinosaures.

Malgré la distance, une excursion de ce genre est une expérience que les élèves n'oublieront pas de sitôt. Les expériences enrichissantes de cette sorte sont des souvenirs agréables que les élèves conservent toute leur vie. La collecte de fonds pour un voyage de cette envergure est également une expérience d'apprentissage valable pour les élèves.

Toute la classe pourra être impliquée dans la planification nécessaire d'un projet aussi important.

On peut également visiter dans la province plusieurs musées: le Musée d'histoire naturelle et la Maison de la science à Regina, le Musée de géologie et de biologie à l'Université de la Saskatchewan. Ces musées donnent aux élèves l'occasion de faire une incursion fascinante dans le domaine des sciences, bien qu'ils soient peut-être moins directement liés à cette unité obligatoire que ne le serait une visite à Drumheller.

8. Se procurer une variété de roches et de minéraux (on peut en trouver des trousses toutes prêtes à plusieurs endroits). Avant l'activité, classer les échantillons en roches ignées, sédimentaires ou métamorphiques.

Demander aux élèves d'examiner chaque groupe d'échantillons et leur indiquer que les roches de chaque groupe ont été classifiées d'une certaine manière, qu'il leur faudra découvrir. Les élèves devront chercher les caractères distinctifs des roches trouvées dans chaque groupe. Il se peut qu'elles trouvent toute une variété de réponses intéressantes pour résoudre ce problème!

Étudier leurs réponses. Il se peut qu'aucun des groupes ne parvienne à déterminer la manière dont les roches ont été groupées. Dans ce cas on pourra peut-être leur indiquer qu'elles ont été groupées selon la manière dont elles se sont formées. Leur donner ensuite une autre occasion de faire une hypothèse sur la manière dont les roches de chaque groupe se sont formées. Demander à toute la classe d'étudier chaque hypothèse et d'en commenter les forces et les faiblesses.

Chaque groupe va sans doute inventer un schéma de classification différent, dont les avantages devraient être explorés.

Ceci suggère que bien souvent la manière dont une leçon donnée est planifiée et structurée est cruciale pour déterminer le résultat et la manière dont les apprentissages essentiels communs seront développés chez les élèves.

(Ils sont classés par ordre de dureté sur une échelle de 1 à 10. Pour comparaison, un ongle possède une dureté d'environ 2,5. Donc si une roche raye l'ongle, elle possède une dureté plus grande que 2,5. Un sou de cuivre a une dureté de 3 et la lame d'acier d'un couteau a une dureté de 5,5. Voir ci-dessous l'échelle de dureté des minéraux de Mohs que l'on peut trouver dans tout bon livre de géologie).

Il peut être difficile d'identifier correctement certains minéraux peu courants. Une identification correcte est cependant d'importance secondaire dans cette activité. L'important est que les élèves comprennent qu'il est possible de diviser en petites tâches simples un problème complexe et de systématiser de cette façon la démarche de résolution de problèmes, pour parvenir à résoudre des problèmes difficiles.

10. Tester la porosité de différents types de roche sédimentaire. Déterminer la masse des échantillons de roches sédimentaires que l'on possède. Placer les échantillons dans l'eau et les laisser tremper toute la nuit. Les enlever de l'eau le matin, les essuyer et mesurer leur nouvelle masse. Calculer la différence avant et après. Quelle conclusion peut être tirée de la porosité de différents types de roche sédimentaire?

Comme variation de cette activité on pourra préparer deux échantillons de solution chaude. En faire refroidir une rapidement en plaçant la tasse dans un bain d'eau glacée et en laissant l'autre refroidir plus lentement. Comparer les cristaux qui se seront formés dans chaque tasse.

Les élèves pourront examiner les cristaux à la loupe. Elles pourraient en dessiner la forme. Si l'on a procédé à l'expérience en faisant refroidir les solutions, l'une lentement, l'autre rapidement, les élèves pourraient élaborer une hypothèse qui rendrait compte des différences observées dans la formation des cristaux.

Examiner certaines roches pour voir si elles présentent des cristaux de formes reconnaissables. Il existe de nombreux livres sur les roches et les minéraux présentant des photographies de structures cristallines. Se référer à la bibliographie pour les sciences à l'élémentaire.

Pour relier la cristallographie à l'étude des roches, signaler qu'il existe de nombreux minéraux à l'état naturel qui présentent des formes cristallines régulières. Cette activité sert de modèle de la manière dont les cristaux se forment dans la nature. On pourrait cependant faire remarquer que cela prend beaucoup de temps pour que les cristaux se forment naturellement.

Certaines élèves pourront ne pas être capables de comprendre ce que cette activité a à voir avec les roches. Il faudra faire le rapport en montrant aux élèves des roches possédant une structure cristalline et en leur demandant de se poser la question de savoir comment ces roches sont devenues cristallines.

12. Pour faire des recherches sur la formation des roches sédimentaires, placer des coquillages, du gravier, du sable, de la poussière et de la terre dans un grand bocal. Ajouter de l'eau, boucher le bocal et le secouer délicatement. Laisser déposer. Les élèves peuvent alors observer et noter l'ordre des couches formées dans les sédiments.

L'endroit où l'on retrouve les coquillages peut être considéré comme analogue à celui où l'on retrouve des fossiles dans des couches distinctes de roches sédimentaires, bien que ce ne soit pas nécessairement pour la même raison que ce modèle le suggère. Ce dernier point est très important. Les modèles (maquettes) peuvent être utilisés en sciences pour de nombreuses choses, mais ils ont leurs limitations. Si l'on étudie de près un modèle, on se rendra peut-être compte qu'il ne représente pas la réalité aussi exactement que l'on pensait. Les modèles ne sont que des approximations. Par exemple la formation des couches sédimentaires dans ce modèle s'est faite en quelques minutes; les sédiments qui se sont déposés pour former les roches l'ont fait pendant des centaines de milliers d'années. Tous les événements qui ont pu avoir lieu pendant ce temps limitent l'exactitude du modèle.

Jeter l'eau qui reste et libérer la «roche» qui a été formée en entourant soigneusement le bocal d'un tissu et en le cassant avec un marteau. (Utiliser des gants et des lunettes de sécurité. Ne pas laisser les élèves s'approcher à cette étape du projet.) Retirer soigneusement le tissu et les morceaux de verre qui pourraient y adhérer. Donner aux élèves le matériau ainsi formé. Elles devront se référer à l'affiche pour déterminer quand et comment chacune des couches a été formée.

Cette activité est un bon modèle de la manière dont les roches sédimentaires se sont formées. Donner aux élèves un échantillon de roche sédimentaire qu'elles compareront au matériau fabriqué en classe.

14. Encourager les élèves à commencer une collection de roches. Faire une excursion à une carrière de roches, une colline ou le lit d'une rivière pour ramasser quelques échantillons et commencer la collection. Chaque élève aura besoin d'un petit sac pour mettre ses roches et d'un carnet de notes. Apporter également un petit marteau et une truelle de prospection pour détacher et casser de petits échantillons pour les élèves. (Porter des lunettes de protection lorsqu'on casse les roches.) Lorsque les élèves trouveront des échantillons de roche, il faudra qu'elles en notent la description et l'endroit où elles les auront trouvés. Insister sur l'importance des notes écrites prises pendant les excursions. Elles sont cruciales à une investigation scientifique correcte. Les échantillons n'ont pas besoin d'être bien plus gros qu'un oeuf de poule.

Continuer cette activité dans la salle de classe. Demander à chaque élève d'apporter un carton à oeufs à l'école pour y conserver leurs roches. Les roches peuvent être examinées de près et identifiées si possible. Les élèves pourront classifier leurs roches de différentes manières.

Comme extension de cette activité, on pourra jumeler la classe avec une classe ailleurs dans le monde. Les élèves pourront correspondre entre elles. Envoyer un petit paquet aux élèves de l'autre classe, qui leur présentera l'histoire du voyage, des dessins, des activités ou des événements intéressants et des échantillons de roche qui ont été réunis. La classe jumelle aura alors une collection de roches que l'on trouve dans l'ouest du Canada. Peut-être votre classe recevra-t-elle des échantillons de roche que l'on trouve couramment quelque part ailleurs dans le monde. Si c'est le cas, faire comparer ces roches par les élèves avec celles qu'elles ont trouvées. Elles pourront aussi essayer d'identifier les roches qu'elles auront reçues de leur classe jumelle.

Pour cette activité il serait intéressant de jumeler des classes du nord et du sud de la Saskatchewan, puisque les roches varient énormément dans la province. Les élèves pourront partager l'information sur ce qu'elles sont en train de faire dans d'autres matières également.

Si un projet de jumelage était entrepris, les élèves pourraient développer une meilleure compréhension des gens de culture et de milieu différent.

15. Collectionner un certain nombre d'échantillons de sol et encourager les élèves à apporter de chez elle d'autres échantillons. Examiner chaque échantillon de sol à la loupe. Les élèves pourront commencer à comprendre que l'une des composantes du sol est de la roche broyée.

Envisager un jumelage pour ce projet, de façon à obtenir des échantillons de sol d'élèves vivant dans d'autres parties de la province.

Attention à traiter les Anciens indiens avec la courtoisie à laquelle ils ont l'habitude d'être traités. Leur offrir un moyen de transport s'ils acceptent de se rendre à l'invitation de la classe. Prévoir un cadeau en échange de l'information ou du service rendu. L'accent devra être mis sur le partage. Pendant la communication orale, les élèves poseront leurs questions et laisseront une pause pendant laquelle l'Ancien réfléchira avant de donner sa réponse. Il faudra obtenir l'autorisation de faire des photos ou d'enregistrer la démonstration auparavant. Bien entendu, les autres témoignages de courtoisie offerts normalement à tout visiteur de l'école devront l'être à cette occasion.

Envoyer les élèves à la recherche des fossiles le long des murs extérieurs d'un bâtiment! Apporter un peu de pâte à modeler. Vérifier d'abord avec les agents de sécurité de l'immeuble si l'on peut prendre des impressions des fossiles. Après avoir obtenu cette autorisation, prendre une impression du fossile à l'aide de la pâte à modeler. La retirer délicatement. Enlever avec une vieille brosse à dents toutes traces de pâte à modeler qui auraient pu rester sur le mur.

Fabriquer des impressions en plâtre des motifs de pâte à modeler, pour obtenir une réplique exacte du motif du fossile tel qu'il apparaît sur le mur du bâtiment. (Ceci serait également une manière intéressante de garder de façon permanente de l'information sur la pierre angulaire d'un bâtiment.) Examiner les façades de calcaire des bâtiments de votre communauté pour voir s'il s'y trouve des fossiles.

Au lieu d'utiliser de la pâte à modeler, les élèves pourraient dessiner les impressions qu'elles ont vues sur le mur ou en prendre des photographies.

18. On pourra en équipes préparer un ensemble de diapositives utilisables en classe. Se faire aider d'un enseignant du secondaire. Les enseignants de sciences ou d'art industriel pourront être intéressés par ce projet, en raison des applications qu'ils peuvent en tirer pour leur domaine.

Si l'on a besoin d'un ensemble de diapositives illustrant la formation des roches, demander à l'enseignant du secondaire de donner à un groupe de ses élèves le projet de photographier des emplacements présentant des traits géologiques intéressants. Des projets semblables pour d'autres classes comprennent des sujets tels que les aimants dans la vie, les machines simples, la corrosion, le jardinage, l'agriculture et les habitats animaux.

Au cours de cette unité les élèves apprendront à mieux connaître le temps qu'il fait. Ils observeront et décriront les grandes tendances météorologiques. On utilise des instruments météorologiques pour relever des mesures. Les données réunies à partir de ces mesures et d'autres informations telles que les cartes météorologiques et les images par satellite sont utilisées pour faire des prédictions. Enfin, les élèves apprendront à apprécier le temps, en étant plus conscients de la manière dont il affecte les gens et les autres choses vivantes.

En 1re année les élèves étudient la planète Terre. Le ciel, unité facultative de 1re année, forme la base d'une étude du temps qu'il fait.

Le changement, les vêtements, l'agriculture, les formes de précipitations, la manière dont le temps nous affecte, les saisons, le temps, le vent.

Un anémomètre, le baromètre, la brise, calibrer, calme, une carte, les conditions météorologiques, faire des prévisions, une girouette, l'humidité relative, un hygromètre, un index, un instrument, mesurer, une mesure, le microclimat, les nuages, un ouragan, le pluviomètre, le point de condensation, les précipitations, prédire, la pression atmosphérique, les relevés, la rosée, le sablier, la sécheresse, souffler, la station météo, un système, le taux d'évaporation, la tempête, les tendances, une tornade, un tourbillon, le vent, la vitesse, la zone.

A5 empirique
B1 le changement
B5 la perception
B8 la quantification
B16 le système
C2 la communication
C3 l'observation et la description
C5 la mesure
C8 la formulation d'hypothèses
C10 la prédiction
C12 l'interprétation des données
D1 la science et la technologie
E2 savoir utiliser les environnements naturels
E10 savoir mesurer la température
F3 la recherche des données et de leur signification
G1 s'intéresser à la science

1. Observer et décrire les conditions météorologiques.

3. Apprécier l'importance du temps qu'il fait.

1. Bon nombre des activités suggérées à l'unité obligatoire de 2e année sur La météo peuvent être étendues à celle de la 4e année.

Le programme de sciences présente des sujets qui prévoient une augmentation graduelle de difficulté depuis l'élémentaire jusqu'au secondaire. Ceci permet à une matière d'être étudiée à un niveau approprié à l'élève, et revue périodiquement lorsque celui-ci a atteint une autre étape de son développement.

Marquer une tasse qui sera un point de repère. La vitesse du vent peut être mesurée par le nombre de révolutions complètes accomplies par l'anémomètre en une minute. Plus la vitesse est grande, plus le vent est fort.

Voici une description de l'échelle de Beaufort.

L'échelle de Beaufort

Gonfler un ballon de baudruche, y attacher une ficelle que l'on fixera à l'extrémité d'un bâton. Coller au bâton un morceau de 30 cm par 30 cm de carton avec du ruban adhésif. Tenir le bâton verticalement et laisser le ballon pendre contre le carton. Le ballon se déplacera avec le vent. Selon la force du vent, l'angle formé par la ficelle et le bâton changera. Placer un repère sur le carton qui indiquera l'angle formé par la ficelle. On pourra également diviser la classe en groupes et donner à chaque groupe un système différent. Les groupes compareront ensuite leurs résultats.

Les gens ressentent un sentiment de réussite lorsqu'ils construisent quelque chose de leurs mains. Cette activité développe la créativité et correspond bien à l'esprit pionnier de la vie dans les Prairies. On voit souvent des girouettes, en particulier dans les régions rurales, car le temps joue un rôle crucial en agriculture.

Un autre aspect de cette activité consiste à placer une certaine quantité de neige dans un cylindre transparent et à la laisser fondre. On mesure ensuite la quantité d'eau qui reste dans le cylindre. Faire le rapport entre la hauteur de la neige et le montant d'eau produit. Expliquer aux élèves pourquoi les fermiers dépendent des chutes de neige en hiver pour l'humidité de leur terre.

Ils devraient également être capables d'interpréter les mesures qu'on leur donne. Par exemple ils devraient avoir une idée de ce qui serait différent s'il était tombé la nuit précédente 2 cm de pluie ou de neige au lieu de 20 cm. Lorsqu'ils prennent des mesures, ils devraient estimer les valeurs qu'ils vont obtenir avant de prendre des mesures. Les nombres obtenus devraient avoir une certaine signification pour eux et mener à une meilleure compréhension des concepts importants de l'unité. Si les élèves ne s'occupent que des nombres obtenus sans être capables de les mettre en contexte, ils n'auront pas atteint l'objectif de cette unité.

Faire des relevés avec l'hygromètre à différents endroits: à l'intérieur de l'école, à l'extérieur, dans un endroit ensoleillé, à l'ombre, dans un champ, dans une forêt. Ceci développera l'idée chez les élèves qu'il y aura des variations selon l'endroit où les mesures sont prises. Les élèves ont besoin de savoir l'importance que présente la prise cohérente de mesures (cohérente pour les méthodes et les emplacements) si l'on veut pouvoir procéder à des prévisions météorologiques exactes.

7. Voici quelques croyances populaires concernant le temps qu'il fait:

Demander aux élèves de demander à leurs parents et à d'autres personnes de la communauté si elles connaissent d'autres dictons sur le temps. Inviter une personne âgée à expliquer comment on utilise les dictons prédisant le temps. Il en existe de nombreux de cette sorte qui forment un aspect intéressant du folklore et de la culture locaux. Bon nombre de ces dictons peuvent avoir comme origine des prédictions météorologiques à long terme.

On pourrait interviewer des fermiers et des éleveurs sur l'effet du temps sur les diverses opérations agricoles. La classe pourra établir un guide d'interview avant de commencer. On pourrait faire porter les questions sur la manière dont le temps affecte la santé, le rendement et la qualité des cultures ou la manière dont les animaux se procurent la nourriture et l'eau dont ils ont besoin. On pourrait demander à d'autres fermiers ou d'autres éleveurs de présenter une perspective historique du temps et de l'effet qu'il a eu sur les pionniers.

On pourrait demander à des Anciens de venir à l'école pour discuter des signes utilisés par les Indiens pour prédire le temps. Le folklore populaire sur le temps peut varier d'une culture à l'autre et il serait intéressant de faire des comparaisons à cet égard.

Demander aux élèves de commencer une étude du temps à long terme, qui leur permettrait de tester la validité de ces dictons ou de ceux qu'ils ont trouvés. Ils pourront garder un journal météo dans lequel ils noteront les résultats à long terme de leur recherche.

Cette activité pourrait impliquer certaines études à long terme intéressantes. Elle met les élèves au défi de rechercher des grandes tendances dans les données enregistrées. Elle les met également au défi d'explorer une question de manière scientifique en gardant l'esprit ouvert. Certains de ces dictons sur le temps peuvent avoir un peu de vérité. Après tout, l'Almanach des fermiers prétend être plus exact dans ses prédictions météorologiques à long terme qu'Environnement Canada!

On peut s'amuser avec une activité de cette sorte. Les élèves peuvent faire des observations intéressantes qui pourront soit venir à l'appui soit rejeter certains des dictons populaires présentés. Peut-être les observations qu'ils vont faire ne seront pas suffisantes pour tirer des conclusions. Quoi qu'il en soit, ils auront certainement l'impression que la science est intéressante et agréable et n'a pas besoin d'être toujours prise tellement au sérieux.

8. Si cette activité semble appropriée, évaluer si le passage de la Bible qui suit peut permettre de prédire le temps qu'il va faire. Faire des observations météorologiques détaillées pendant longtemps.

Les élèves devraient être capables d'étudier en détail l'information pour voir si elle est valide. Une approche scientifique leur permet de tester diverses affirmations sur le temps.

9. Une variété de généralisations sont souvent utilisées pour prédire le temps. Cela ne signifie pas nécessairement qu'elles sont toujours exactes, mais elles servent parfois de premières approximations utiles. En voici quelques exemples: Le temps restera beau si:• le vent souffle doucement de l'ouest ou du nord-ouest;

Une tempête peut s'approcher si:

Après qu'ils auront réuni des données météorologiques pendant un certain temps, les élèves les examineront pour voir si les généralisations ci-dessus sont valides. Une fois qu'ils auront fait des généralisations, ils continueront à faire des relevés météorologiques et utiliseront ces généralisations pour faire des prédictions météorologiques. Si elles ne sont pas exactes, leur demander d'étudier en détail les généralisations pour voir s'ils pourraient les améliorer.

Demander aux élèves de suggérer comment de telles généralisations pourraient être utiles aux gens.

10. Tenir un journal ou un carnet de bord pourrait être une extension logique après que les élèves auront fait des relevés météorologiques réguliers pendant un long moment. Le journal peut représenter des choses telles que des tableaux de conditions météorologiques journalières, des observations sur la flore et la faune et leurs changements, des tendances générales dans la croissance des cultures, la position du Soleil, de la Lune ou des ombres, des cartes météorologiques tirées de journaux, des poèmes et des histoires ayant le temps pour sujet, des dessins, des descriptions du type de vêtements portés à différentes époques de l'année ou des illustrations pour lesquelles les élèves trouveraient des sous-titres.

Faire les observations météorologiques à la même heure chaque jour et continuer cette activité pendant une bonne partie de l'année scolaire. Les enseignantes qui aiment se servir de leur appareil photo pourront vouloir prendre une photo chaque semaine de la même scène et faire un montage des changements observés. Les élèves pourraient également utiliser la photo pour réunir leurs données. Dater les photos et les conserver au cours des années pour faire des comparaisons à long terme. Impliquer dans ce projet des élèves plus âgés ou un club de photographie local.

11. Les effets du temps sur les activités humaines peuvent être étudiés dans la littérature et l'histoire. Des effets littéraires, comme l'interprétation sentimentale de la nature, lorsqu'on la contemple sous le coup de fortes émotions, font usage du temps pour créer une certaine atmosphère. Le temps qu'il fait est souvent un présage des événements qui vont avoir lieu dans l'histoire. Le temps est décrit comme évocateur de l'intrigue de l'histoire. Combien de fois par exemple les histoires d'horreur se passent-elles sous un ciel d'orage à minuit?

Chercher des exemples de poèmes et d'histoires dans lesquels les sentiments et l'émotion sont évoqués en faisant référence au temps qu'il fait. Les passages de la Bible, comme ceux traitant du Déluge ou des récits du Vieux Testament sur la sécheresse, peuvent être reliés à la science en expliquant l'importance que revêtait le temps qu'il faisait pour les gens et les événements de l'époque. Utiliser ces ouvrages pour mettre en valeur ce que les élèves ont appris en sciences. Voici un poème traitant du temps qu'il fait. L'intégrer à d'autres activités de sciences et de langue.

Les élèves pourraient à leur tour rédiger leur propre poème sur le temps.

12. On peut illustrer la formation de la rosée à l'aide de deux verres, l'un contenant de l'eau glacée, l'autre contenant de l'eau à la température de la pièce. De la rosée (condensation) devrait se former à l'extérieur du verre contenant de l'eau glacée. Le point de condensation, la température la plus élevée à laquelle la rosée se formera, peut être déterminé par une série de tests par élimination, au cours desquels on changera la température de l'eau dans les verres. Si la rosée se forme à l'extérieur d'un verre contenant de l'eau à 5oC, essayer de l'eau à 8oC, puis encore plus chaude, et encore plus chaude, jusqu'à ce qu'il ne se forme plus de condensation.

Discuter de la raison pour laquelle la rosée se forme sur certaines surfaces, mais pas sur d'autres. Quelle caractéristique doit présenter une surface pour que la rosée s'y forme? Essayer cette activité en utilisant une variété de contenants différents: verre, plastique, papier, céramique, etc.

Un jour d'hiver où il fait froid, demander aux élèves d'observer quelles surfaces sont recouvertes de gel le matin. Faire une liste des surfaces qui sont recouvertes de gel et des surfaces qui ne le sont pas. Voir si les types de surface de chaque liste ont des choses en commun qui pourrait aider à permettre ou à prévenir la formation de gel. Cette activité peut faire naître plus de questions qu'elle ne propose de réponses. Par exemple pourquoi est-ce que le gel se forme en général à l'extérieur du pare-brise d'une voiture et à l'intérieur d'une fenêtre de maison? Pourquoi la condensation se forme-t-elle à l'extérieur d'un verre rempli d'eau glacée, si cette eau est plus froide que l'air environnant, mais sur l'intérieur d'une fenêtre d'une maison qui est plus chaude que l'air environnant? Du gel va se former à l'extérieur d'un verre contenant un mélange de sel et de glace concassée. En quoi le gel est-il relié à la rosée?

La créativité et le raisonnement critique s'appliquent également lorsqu'on détermine les caractéristiques d'une surface permettant à la rosée de se former. Les élèves pourront avoir remarqué par exemple que le matin après une nuit d'hiver, il s'est formé du gel sur les fenêtres et les pare-brise des voitures. D'autres surfaces n'en présentent point. Mais lorsqu'il fait très froid, il y a du givre presque partout.

Un des secrets pour enseigner les sciences avec succès est de permettre aux élèves d'exprimer leur curiosité naturelle sur la manière dont ils font l'expérience du monde. Si les élèves pensent de manière critique, faire usage de cette qualité comme point de départ de la découverte. Ils pourraient poser des questions auxquelles personne n'aurait jamais pensé auparavant. Votre classe pourrait être au bord d'une découverte nouvelle et importante! Donner aux élèves des occasions de concevoir des activités qui leur permettraient de trouver des réponses à leurs questions. Il est possible d'espérer que des réponses pourront être trouvées au fur et à mesure que de nouvelles questions se font jour. Pour acquérir une véritable compréhension de la science, il faut que les élèves s'y engagent activement.

13. Discuter ou faire un débat sur la déclaration suivante:

On pourrait organiser une table-ronde «d'experts» ou de membres de la communauté locale, qui pourraient soutenir des positions opposées et procéder à un débat. Ceci permettrait aux élèves d'acquérir une certaine expérience sur la manière dont on conduit un débat. Ils pourraient même juger le débat pour déterminer lequel des points de vue opposés a été présenté de la manière la plus convaincante.

Les élèves devraient réfléchir à l'effet de la sécheresse sur leur propre vie. Les élèves des villes pourraient penser aux rationnements d'eau et aux tempêtes de poussière. Les élèves des campagnes auront des exemples plus nombreux dans leur vie de tous les jours.

On pourrait faire usage des jeux de rôles pour évaluer cette affirmation. Les élèves pourraient jouer des rôles différents et discuter de la signification de cette affirmation du point de vue des gens ayant des intérêts différents à protéger.

14. Les élèves devraient réfléchir à l'effet de la sécheresse sur leur propre vie. Les élèves des villes pourraient penser aux rationnements d'eau et aux tempêtes de poussière. Les élèves des campagnes auront des exemples plus nombreux dans leur vie de tous les jours.

Inverser les bouteilles. Observer la manière dont l'eau s'écoule. Mesurer le temps qu'il faut pour que l'eau passe de la bouteille supérieure à la bouteille inférieure.

Les bouteilles étant inversées, les faire tourner, de façon que le liquide à l'intérieur commence à tourner en même temps qu'il s'écoule dans la bouteille inférieure. Il faudra sans doute un peu de pratique. Dès que les bouteilles sont inversées, les faire tourner de façon que la bouteille du dessus tourne plus que celle de dessous, décrivant un cône dans l'air. Observer le tourbillon qui se forme. Mesurer le temps nécessaire pour que le liquide passe dans la bouteille du dessous lorsqu'un tourbillon a été formé. Demander aux élèves d'expliquer pourquoi le liquide est transféré plus rapidement en présence du tourbillon.

Cette activité peut donner naissance à d'autres. Est-ce que le tourbillon tournera dans une autre direction? Dans quel sens est-ce que l'eau tourne lorsqu'un tourbillon se forme au moment où on vide un baignoire? Comment une tornade se forme-t-elle? Pourquoi les tornades font-elles tant de dommages? Les élèves peuvent faire des activités ou des recherches sur certaines de ces questions. Les effets des tornades peuvent être étudiés en réunissant des articles de journaux. Inviter quelqu'un ayant vécu les effets d'une tornade à parler à la classe de son expérience.

Se procurer des articles de journaux ou une bande vidéo d'un programme de nouvelles à la télévision décrivant les dommages causés par une tornade. Par exemple, au cours de l'été 198