Unité obligatoire : Les tremblements de terre et les volcans
Vue d’ensemble de l’unité
Cette unité étudie les causes et les effets des tremblements de terre et des volcans. Ceci forme la base sur laquelle les élèves peuvent développer une compréhension de la tectonique des plaques.
Unités connexes
Les unités obligatoires de 4e année sur Les formes d’énergie et Les fossiles et les roches sont également reliées. On peut faire référence à l’énergie thermique ainsi qu’aux roches ignées et à la manière dont elles sont formées.
Cette unité peut être reliée à l’unité obligatoire de 5e année sur Les ressources, à l’unité obligatoire de 5e année sur La chaleur et à l’unité facultative de 5e année sur Les machines et le travail, car toutes ces unités peuvent être liées aux tremblements de terre, aux volcans et aux forces tectoniques.
L’unité obligatoire de 6e année sur L’exploration spatiale peut être liée à cette unité. Il est possible d’utiliser des satellites pour obtenir des informations à distance sur la surface de la Terre et les autres corps célestes. On peut également relier cette unité à l’unité facultative de 6e année sur Les utilisations de l’énergie en expliquant comment est utilisée l’énergie géothermique.
Thèmes suggérés :
La Terre, la croûte terrestre, les tremblements de terre, les forces, les montagnes, le mouvement, la sécurité, la science et la technologie, les volcans.
Concepts et vocabulaire clés :
Une cause, la ceinture de feu du Pacifique, le cisaillement, la compression, les courants de convection, la croûte terrestre, la dérive des continents, l’échelle de Richter, les effets, l’énergie, un épicentre, une faille, le magma, une onde de choc, un pli, un sismographe, la tectonique des plaques, la tension, un tremblement de terre, un volcan.
Facteurs de l’alphabétisme scientifique à développer :
A1 publique/privée
B1 le changement
B2 l’interaction
B7 la force
B10 la cause et l’effet
B11 la prévisibilité
B15 le modèle
C1 la classification
C10 la prédiction
C15 l’analyse
D4 la science, la technologie et l’environnement
E4 savoir utiliser le matériel audiovisuel
E7 savoir manipuler les instruments
F6 la prise en considération des conséquences
G1 s’intéresser à la science
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre :
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences :
1. Expliquer les causes et les effets des tremblements de terre.
1.1 Examiner les causes des tremblements de terre.
1.2 Décrire les effets des tremblements de terre.
1.3 Reconnaître que les tremblements de terre ont lieu fréquemment dans certaines
régions.
1.4 Décrire les ondes de choc produites par les tremblements de terre.
1.5 Relier les effets d’un tremblement de terre à la quantité d’énergie
produite.
1.6 Interpréter la signification des nombres sur l’échelle de Richter.
1.7 Expliquer les procédures de sécurité pendant un tremblement de terre.
1.8 Examiner des méthodes de prédiction des tremblements de terre.
2. Expliquer les causes et les effets des volcans.
2.1 Examiner les causes des volcans.
2.2 Décrire les effets des volcans.
2.3 Situer la ceinture de feu du Pacifique.
2.4 Classifier les volcans selon leurs méthodes de formation.
2.5 Expliquer comment le magma peut émerger en coulée volcanique.
3. Faire des recherches sur la théorie de la tectonique des plaques.
3.1 Considérer les tremblements de terre et les volcans comme une évidence
directe du mouvement de la croûte terrestre.
3.2 Reconnaître que les forces à l’intérieur de la Terre peuvent produire les
plis et des failles.
3.3 Utiliser des modèles pour expliquer comment les forces de compression,
de tension et de cisaillement contribuent à la production des
volcans.
3.4 Comparer les forces à l'œuvre dans la création des montagnes à celles à
l'œuvre. Dans les tremblements de terre.
3.5 Examiner des évidences directes de mouvement de la croûte terrestre.
3.6 Utiliser des modèles pour illustrer la théorie de la tectonique des plaques.
3.7 Relier la théorie de la tectonique des plaques à la théorie de la dérive
des continents.
Activités suggérées
1. Construire une maquette pour illustrer comment fonctionne un sismographe. Se procurer un seau à crème glacée, un gros bouchon ou un cube de styromousse, quelques pailles et une épingle. Juste en-dessous du rebord du seau, découper un trou rond suffisamment grand pour laisser passer la paille sans qu’il y ait de friction. À l’aide de l’épingle, attacher une extrémité de la paille au-dessus du bouchon ou du bloc de styromousse. Remplir le seau d’eau de façon que le bouchon flotte et que la paille, insérée dans le trou, forme un angle dirigé vers le haut. Rallonger la paille à l’extérieur du seau en y ajoutant une autre paille à l’extrémité.
Une autre solution serait de fixer avec un ruban adhésif un miroir à la surface d’une table ou d’un bureau. Diriger un rayon de lumière sur le miroir de façon qu’il reflète sur un mur.
Dans les deux cas, secouer la table sur laquelle est placé le modèle et observer les effets sur la paille ou sur la lumière réfléchie.
Facteurs : A1, B1, B2, B7, B10, B11, B15, D4, E4, E7, F6, G1
Objectifs : 1.2, 1.4, 1.5, 1.8, 3.5
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 8
Apprentissage essentiels communs :
Initiation à la technologie. Ce modèle illustre certaines
des limitations de la technologie. Il n’offre qu’une indication grossière de
l’intensité d’un tremblement de terre. Il ne donne aucun renseignement sur le
moment où a lieu le tremblement de terre ni sur sa durée.
L’instrument doit être contrôlé constamment pour déterminer si oui ou non un tremblement de terre a eu lieu. Tout ce que le système peut déterminer, c’est qu’un tremblement de terre a lieu. Il serait possible de confirmer ceci grâce à d’autres évidences directes. Le système ne permet pas non plus de faire des prédictions sur l’éventualité d’un tremblement de terre. Le fait qu’un tremblement de terre ait lieu à un endroit donné n’est pas une bonne indication d’où le prochain tremblement de terre pourrait se produire.
2. L’histoire dit que les Chinois constituent le premier peuple ayant inventé un système pour mesurer les tremblements de terre. Ce système était capable de déterminer l’intensité d’un tremblement de terre et la direction d’où il provenait. Demander aux élèves de faire des recherches sur ce système et de le comparer aux sismographes modernes qui sont utilisés pour détecter les tremblements de terre. Envisager toutes ressemblances entre les systèmes anciens et modernes, aussi bien que leurs limitations.
Diviser la classe en deux groupes. À la bibliothèque, demander à un groupe de faire des recherches sur les anciens moyens de détecter les tremblements de terre, tandis que le second groupe fera des recherches sur les techniques modernes. Élaborer des tableau montrant des exemples de méthodes anciennes et modernes de détection des tremblements de terre et comparer ces méthodes.
Facteurs : A1, B1, B2, B7, B10, D4, E4, G1
Objectifs : 1.3, 1.4, 1.5, 1.8, 3.5
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissage essentiels communs :
Initiation à la technologie, Créativité et raisonnement
critique. Les documents historiques de l’époque montrent que certaines régions
de Chine ont été dévastées à multiples reprises par des tremblements de terre
très sérieux. On a donc éprouvé le besoin d’élaborer un instrument qui permettrait
aux gens d’en apprendre plus sur ce phénomène naturel. C’est ainsi que le sismographe
a été conçu, comme résultat direct d’un besoin de la société.
La société pousse la technologie à progresser. Et de la même façon, les changements technologiques transforment invariablement le tissu de la société. Lorsqu’on considère la technologie, il faut examiner l’impact qu’elle a sur la société aussi bien que les conditions sociales qui ont pu conduire à la nécessité de développer cette technologie. Par exemple, on pourrait comparer la technologie qui n’est pas absolument nécessaire (par exemple le sismographe) à la technologie qui est extrêmement importante (par exemple la conception de bâtiments résistants aux tremblements de terre).
Considérer également comment cette technologie aurait pu être responsable des changements de conditions sociales qui existaient avant son développement. Il est nécessaire de faire preuve de créativité et de raisonnement critique pour analyser la technologie de cette façon.
3. Donner à des groupes d’élèves un œuf dur, un ballon de football de cuir, une mappemonde et des formes découpées représentant chacun des continents.
Comme dans toute situation de groupe, encourager les élèves à travailler en collaboration aux tâches qu’on leur demande d’accomplir. Nommer dans chaque groupe des personnes qui seront responsables de manipuler l’équipement, d’observer, de noter et de préparer un rapport. Les élèves se distribueront ces rôles différemment au cours des activités suivantes.
Bien leur faire comprendre que chacun des objets qu’ils ont en main sert de modèle pour aider à comprendre la dérive des continents. Demander aux groupes de proposer des manières qui montrent comment chacun des objets représente la Terre.
L'œuf dur présente une coquille externe fine. Ceci est analogue à la croûte terrestre. Le blanc d'œuf représente le manteau et le jaune représente le centre. En brisant la coquille de l'œuf, les élèves peuvent exprimer l’idée que la croûte terrestre peut être considérée comme étant formée de sections plutôt que d’une matière continue d’une seule pièce.
Le ballon de football peut renforcer les concepts pour la croûte terrestre. Les sections du ballon sont jointes, ce qui est analogue aux plaques sur la croûte terrestre.
La mappemonde offre une référence permettant de considérer les autres objets. Si la mappemonde présente les reliefs du globe terrestre, ceci pourrait servir à indiquer où les plaques ne rencontrent, un peu comme l’endroit où se rejoignent deux morceaux de cuir sur le ballon de football.
Enfin, les formes découpées des continents servent à renforcer l’idée de la dérive des continents. Demander aux élèves d’arranger les continents sur une surface, à l’aide de la mappemonde pour placer les objets aux mêmes positions relatives. Leur demander ensuite d’essayer de placer les continents les uns contre les autres comme s’ils déplaçaient les morceaux d’un grand casse-tête, jusqu’à ce qu’ils trouvent la manière dont les continents s’imbriquent le mieux les uns dans les autres. Une fois qu’ils ont trouvé, leur demander de remettre lentement les continents dans leur position originale, en notant la direction dans laquelle chacun se déplace. Ce sont les forces à l’intérieur de la Terre qui ont fait s’écarter les continents de cette façon, selon la théorie de la dérive des continents.
Facteurs : B1, B2, B7, B10, B15, C15, E4, E7, G1
Objectifs : 1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.5, 3.6, 3.7
Techniques d’évaluation : 3, 5, 7c
Apprentissage essentiels communs :
Créativité et raisonnement critique. Cette série d’activités donne aux
élèves l’occasion de faire preuve d’esprit critique pour évaluer des idées associées
à la tectonique des laques et à la théorie de la dérive des continents.
4. Disposer plusieurs couches de pâte à modeler de différentes couleurs en longue bandes étroites. Poser une couche sur l’autre. Maintenir la pile aux deux extrémités et donner une poussée d’un coup au centre de la pile pour la faire tomber. Observer ce qui arrive. Faire une pille semblable, la réchauffer très graduellement dans un bain d’eau chaude. De la même façon qu’auparavant, maintenir la pile aux deux extrémités et presser vers le bas très lentement et très doucement. Observer ce qui arrive et comparer avec ce qui s’est passé la première fois.
Répéter les tests en plaçant différentes sortes de forces aux extrémités de la pile. Essayer de tirer sur les deux extrémités à la fois, de pousser sur les deux extrémités à la fois, de pousser sur les deux extrémités à la fois ou de tordre les deux extrémités en directions opposées. Dans chaque cas observer et noter le motif produit. Examiner des diagrammes de plissement, de courbure et de cassure dans les déformations rocheuses. Essayer de simuler ces formations à l’aide de couches de pâte à modeler.
N’importe quel autre objet pouvant être pressé en couches distinctes peut être utilisé pour cette expérience. Par exemple des échantillons de tapis, des serviettes ou même une barre de chocolat présentant des couches iraient très bien. Une pression lente et graduelle résultera en un plissement alors que des changements de pression rapides causeront des failles.
Facteurs : A1, B1, B2, B7, B10, B15, E4, E7, G1
Objectifs : 1.1, 1.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5
Techniques d’évaluation : 3, 5, 8
Apprentissage essentiels communs :
Créativité et raisonnement critique, Apprentissage
autonome. L’apprentissage coopératif est accentué dans les projets de cette
sorte car les élèves doivent être capables de travailler ensemble pour atteindre
des buts communs.
L’utilisation de modèles implique aussi des habiletés de créativité et de raisonnement critique. Les élèves peuvent examiner les modèles soigneusement pour déterminer jusqu’à quel point ils représentent vraiment la réalité. Les modèles ont un but très important en sciences. Il faudrait les utiliser fréquemment.
5. Examiner des photographies de corps célestes prises pendant les missions spatiales. Essayer de voir si quelque chose à la surface du corps céleste pourrait indiquer la présence de cratères. Y a-t-il moyen de savoir si le cratère a été formé par un météorite ou par une activité volcanique? On pourrait faire un modèle intéressant à examiner pour cette activité. Porter à ébullition un pot de crème de blé. Examiner l’action à la surface. Y faire tomber quelques billes et observer les motifs formés lorsqu’elles touchent la surface. Chercher des ressemblances et des différences.
Attention : La crème de blé brûlante pourrait causer de sévères brûlures. Faire reculer tout le monde au moment de l’observation. Éviter d’éclabousser ou installer un écran de protection lorsqu’on fait tomber les billes dans le pot. Ne pas tenter d’enlever les billes tant que la crème de blé est encore brûlante.
Chercher sur des photographies des preuves de tremblements de terre. Voir s’il pourrait être possible d’examiner de très près ces motifs pour s’assurer qu’ils n’ont pas été causés par l’érosion. Existe-t-il des évidences de la tectonique des plaques ailleurs dans notre système solaire?
Facteurs : A1, B10, C10, C15, D4, E4, G1
Objectifs : 1.2, 1.3, 2.2, 2.5, 3.1, 3.2, 3.5
Techniques d’évaluation : 3, 4, 5, 9
Apprentissage essentiels communs :
Créativité et raisonnement critique. Voici une activité
qui permettrait aux élèves de prolonger ce qu’ils ont appris sur la Terre pour
voir si les mêmes choses s’appliquent ailleurs. Basé sur ce qui est présentement
connu, certains principes physiques sont universels, s’appliquant au-delà de
la Terre à l’univers tout entier. Les mêmes forces qui sont responsables de
la formation des tremblements de terre et des volcans sur la Terre sont sans
doute en action ailleurs.
Il existe une controverse sur des questions telles que la formation des cratères sur la Lune. Même après le retour des missions Apollo, qui ont rapporté des échantillons de roche lunaire pour étude, les scientifiques n’étaient pas encore certains de la manière dont les cratères de la Lune avaient été formés. Il se peut que certains aient été formés par action volcanique et d’autres par des météorites tombées sur la Lune. Une des choses intéressante au sujet de la science est qu’il existe toujours une certaines incertitude.
Autrement dit, la seule chose certaine en sciences, c’est qu’on est jamais certain de rien. Il y a de bonnes raisons de garder l’esprit ouvert et de conserver une certaines dose de scepticisme.
6. Examiner des cartes qui montrent les régions de la Terre où se trouvent le plus fréquemment les épicentres des tremblements de terre, et les régions où l’activité volcanique prévaut.
Voir s’il est possible de noter des motifs répétitifs de ressemblances et de différences. Les comparer à d’autres cartes qui montrent les frontières des plaques de la Terre. Quelles inférences peut-on tirer au sujet des régions où existent des ressemblances?
Facteurs : A1, B2, B7, B10, B15, C10, C15, E4, G1
Objectifs : 1.1, 1.3, 1.8, 2.1, 2.3, 3.1, 3.2, 3.5
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissage essentiels communs :
Créativité et raisonnement critique. Examiner comment
les inférences tirées dans cette activité pourraient servir de point de départ
à une enquête scientifique plus avancée. Proposer des généralisations qui aident
à expliquer les problèmes réels.
7. Placer un sac de glaçons à une extrémité d’un plan transparent peu profond. Remplir le plat d’eau bouillante. Attendre plusieurs minutes avant de continuer l’expérience.
Ajouter quelques gouttes de colorant alimentaire, goutte par goutte. Les placer juste en-dessous de la surface de l’eau près du centre du plat. Éviter de remuer l’eau de façon que le mélange se fasse autant que possible par les courants de convection. Observer le mouvement du colorant alimentaire au fur et à mesure que se développent les courants de convection.
Utiliser cette activité pour illustrer le mouvement à l’intérieur de la Terre causé par convection. Une autre illustration de la convection est le type de lampe de table décorative qui était très populaire à la fin des années 1970. Ces lampes contenaient deux sortes différentes de liquide, l’un formant de gros globules qui se déplaçaient vers le haut lorsque l'ampoule placée au bas de la lampe les réchauffait. Ces globules se déplaçaient lentement dans le liquide coloré où ils se trouvaient, formant ainsi des motifs intéressants. Les globules tombaient au fond du liquide en refroidissant.
Facteurs : B1, B2, B10, B15, C15, E4, E7, G1
Objectifs : 1.1, 2.1, 2.5, 3.2, 3.3, 3.6
Techniques d’évaluation : 1, 3, 4, 5, 8
Apprentissage essentiels communs :
Créativité et raisonnement critique. Utiliser des modèles
et en tirer des inférences aide à développer le raisonnement critique. Dans
cet exemple les modèles servent à illustrer comment les courants de convection
à l’intérieur de la Terre font se déplacer les matériaux qui la composent.
8. Demander aux élèves de tenir un cahier de découpures sur les tremblements de terre et les volcans. Ils pourront y placer toutes les coupures d’articles de journaux et de magazines qu’ils remarqueront pendant l’année scolaire. Des histoires sur les effets des tremblements de terre et des volcans sur les gens seraient spécialement intéressantes. Les élèves pourraient également placer dans leurs journaux des poèmes et des dessins ou écrire sous forme de journal personnel. Ceci pourrait faire l’effet d’un projet de groupe ou individuel, que les élèves pourraient partager les uns avec les autres au cours de l’année.
Se souvenir que le centre de ressources de l’école est une source d’information courante.
Facteurs : A1, E4, G1
Objectifs : 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 2.2, 3.5
Techniques d’évaluation : 2, 3, 4, 5, 6, 8
Apprentissage essentiels communs :
Communication. Le projet de cahier de découpures permet
aux élèves de partager ce qu’ils ont compris avec les autres. Ceci leur permet
d’étudier un sujet pendant une période de temps prolongée, et d’intégrer d’autres
domaines d’étude obligatoire tels que les langues, les sciences humaines et
l’éducation artistique. Utiliser des articles de journaux et de magazines permet
d’avoir des comptes rendus d’événements ayant eu lieu et de comprendre pourquoi
il est intéressant de comprendre les causes et les effets des tremblements de
terre et des volcans. En examinant les incroyables dommages matériels et les
innombrables pertes de vies humaines qui accompagnent si souvent ces événements,
les élèves acquièrent un plus grand sens de leur gravité. Les élèves peuvent
exprimer ces sentiments au cours des exercices d’écriture expressive qui accompagnent
ce projet.
9. Demander aux élèves de faire des recherches sur des tremblements de terre et des volcans célèbres et de trouver tout ce qu’ils peuvent à leur sujet. Ce serait en même temps intéressant s’ils pouvaient placer l'événement dans son contexte historique. Ils pourraient par exemple décrire les développements scientifiques de l’époque ainsi que les principaux événements mondiaux ayant eu lieu à l’époque.
Ceci aiderait à intégrer les sciences aux sciences humaines. Il sera possible de relier cette exercice à l’unité 1 traitant de la géographie physique et l’unité 2, traitant de la géographie historique dans le programme de 6e année de sciences humaines.
Voici quelques tremblements de terre et volcans célèbres de notre époque.
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Tremblements de terre |
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Volcans
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Facteurs : A1, B10, C15, E4, G1
Objectifs :
1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 2.2, 3.5
Techniques d’évaluation : 2, 3,
4, 5, 9
Apprentissage essentiels communs :
Apprentissage autonome. Cette activité est
excellente pour développer l’apprentissage autonome. Travaillant
individuellement ou en groupes, les élèves peuvent travailler à des projets
différents mais connexes. Demander aux élèves de poser des questions appropriées
qui seront à l’origine de recherches plus approfondies. Elles correspondent bien
à ce dont les élèves ont besoin. S’il n’est pas facile de se procurer du
matériel écrit, envisager de demander à un « expert » de venir
partager ses connaissances avec les élèves.
Demander à chaque élève ou à chaque groupe de faire un rapport à la classe de ce qui a été appris.
10. Le 4 février 1975, avant le début d’un tremblement de terre important à Haicheng en Chine, les gens ont remarqué l’étrange comportement des animaux. Des animaux familiers ont soudain disparu. Grenouilles et poissons sautaient des rivières en brisant la couche de glace qui les recouvrait. Les animaux des fermes faisaient des bruits étranges et se comportaient de manière inhabituelle. On a rapporté des comportements étranges d’animaux de la même sorte avant des tremblements de terre en Amérique du Nord. Jim Berkland, géologue et chercheur, prétend avoir trouvé une corrélation entre les tremblements de terre qui ont lieu et le nombre de petites annonces d’avis de recherche d’animaux familiers qui paraissent dans les journaux locaux avant les tremblements de terre. (Voir Woman’s World, du 16 janvier 1990.) Il prétend que le nombre d’annonces d’animaux familiers perdus dans la section des petites annonces augmente quelques jours avant un tremblement de terre important. (Il utilise aussi d’autres information, comme la force des marées et des geysers). Ceci suggère-t-il que le comportement des animaux pourrait être une nouvelle manière de prédire les tremblements de terre et d’avertir les gens du danger qui s’approche?
Développer une activité pour étudier cette idée de plus près. Rechercher des comptes rendus de comportements animaux étranges avant les tremblements de terre. Tenter de développer et de tester si possible une hypothèse qui pourrait rendre compte de ces comportements étranges.
Ou alors, faire des recherches pour voir s’il est vraiment possible qu’il existe une relation entre le nombre d’animaux perdus déclarés dans les petites annonces et l’arrivée d’un tremblement de terre d’importance majeure. Se procurer des journaux de l’époque d’une région qui a subi un tremblement de terre, comme San Francisco le 17 octobre 1989, par exemple. Se procurer plusieurs exemplaires de journaux de San Francisco de quelques mois avant le tremblement de terre, de quelques jours successifs immédiatement avant le tremblement de terre et de plusieurs mois après le tremblement de terre. Les bibliothèques locales et régionales seront sans doute capables d’aider à trouver cette information par le prêt inter-bibliothèques.
Réunir toute l’information sur les animaux perdus déclarés dans les petites annonces et analyser l’information pour voir si les élèves peuvent trouver des relations entre le nombre de déclarations et l’arrivée du tremblement de terre. Refaire la même étude à partir de journaux de la même région ou d’une autre région ayant également subi un tremblement de terre.
On pourrait interroger des gens qui passent beaucoup de temps avec les animaux, pour leur demander si à leur avis il y a du vrai dans certaines des déclarations selon lesquelles le comportement animal peut prédire certains dangers. La classe pourrait également correspondre avec les scientifiques qui ont fait ces déclarations sur les comportements animaux, pour que les élèves apprennent comment la recherche a été faire. (Ceci pourrait être très utile si l’on désire faire la recherche soi-même en classe.
Relier cette activité au comportement des animaux avant et pendant un orage. Ceci aide à placer cette activité dans une perspective plus familière aux élèves.
Ce sont les élèves qui devraient rédiger la correspondance pour demander les numéros des journaux de l’époque. (Ou alors, il pourraient chercher cette information dans une base de données ou trouver comment on pourrait se la procurer par le système de prêts interbibliothèques.) Profiter de l’occasion au cours de cette activité pour faire des recherches dans des journaux locaux offrent un aperçu fascinant sur la culture et le style de vie d’un endroit.
Facteurs : A1, B2, B10, C10, C15, E4, F6,
G1
Objectifs : 1.1, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 3.5
Techniques
d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissage essentiels
communs :
Créativité et
raisonnement critique. Cette activité est une exploration fascinante en
sciences. Les élèves sont engagés dans la recherche pure. Ils réunissent des
données et testent des idées qui ont été mises de l’avant par d’autres
scientifiques. Si les déclarations selon lesquelles les comportements des
animaux en cas de tremblements de terre sont correctes, on doit pouvoir les
reproduire. Si ce n’est pas possible, ces déclarations ne pourront pas être
acceptées comme légitimes scientifiquement. Si les élèves font la recherche
suffisamment en profondeur, ils seront capables d’écrire à certaines personnes
ayant proposé récemment ces idées, pour leur indiquer le résultat de leurs
propres recherches soutient ou infirme leurs déclarations ou n’offre pas de
preuve sur lesquelles on pourrait se baser pour faire de telles
déclarations.
11. On trouve dans différentes cultures une mythologie qui explique les tremblements de terre. En voici quelques exemples :
Le monde repose sur les piliers divins de la foi, de l’espérance et de la charité. Lorsque les êtres humains par leurs actions affaiblissent l’un de ces piliers, la Terre bouge. (Roumanie)
La Terre est maintenue par quatre éléphants debout sur le dos d’une tortue. La tortue se tient sur un cobra. S’il l’un de ces animaux bouge, la Terre tremble. (Inde)
Le diable fait des déchirures géantes dans la Terre. Lui et ses amis passent par ces failles lorsqu’ils veulent venir sur terre faire des ennuis. (Mexico)
La Terre repose sur un traîneau conduit par le dieu Tuli. Les chiens qui tirent le traîneau ont des puces. Lorsque les chiens s’arrêtent pour se gratter, la Terre bouge. (Sibérie)
La Terre mère porte un enfant qui s’appelle le dieu Ru. Lorsqu’il donne des coups de pied et s’étire en elle, il cause des tremblements de terre. (Nouvelle-Zélande)
La Terre est une créature vivante un peu comme les êtres humains. Elle est parfois malade et la fièvre la fait trembler. C’est ce que nous sentons lorsqu’il y a un tremblement de terre. (Mozambique)
Des vents puissants sont enfermés dans des cavernes de la Terre. Ils luttent pour s’en échapper et les tremblements de terre sont le résultat de cette lutte. (Grèce)
Partager ces mythes sur les tremblements de terre dans le monde et en discuter. Explorer la manière dont le raisonnement analogique est utilisé dans ces mythes. Demander aux élèves de trouver pourquoi ces analogies sont appropriées. Peut-être les élèves pourront-ils développer leurs propres mythes et montrer comment ces mythes viennent à l’appui de ce qui se passe réellement au cours d’un tremblement de terre.
Facteurs : A1, B10, B15, G1
Objectif :
1.1
Techniques d’évaluation : 2, 3, 4, 5
Apprentissage essentiels
communs :
Créativité et
raisonnement critique. Il est facile de rejeter ces mythes comme inexacts ou peu
importants dans une perspective scientifique. Il faut cependant se rappeler
qu’ils ont été développés en réponse aux terribles pertes de vies qui
accompagnaient les tremblements de terre importants. Ces mythes donnaient aux
gens une manière de comprendre et de supporter les tragédies que leur
apportaient ces désastres. S’ils arrivent à voir les choses dans cette
perspective, les élèves pourront apprendre la compassion et auront l’occasion de
mieux comprendre les gens d’autres cultures.
12. Faire des recherches sur les précautions de sécurité que l’on peut prendre pour protéger la vie des gens pendant les tremblements de terre. On pourrait par exemple étudier toute une variété de questions comme :
Dans les régions présentant un grand risque, comment pourrait-on faire pour construire des bâtiments résistant aux tremblements de terre? Que peut faire une personne pour réduire le risque d’être blessée durant un tremblement de terre? Que font les équipes de secours d’urgence pour se préparer au désastre dans les régions présentant de hauts risques? Comparer le danger potentiel des tremblements de terre et les précautions de sécurité mises en place le long de la côte ouest du Canada et en Californie. Quelles précautions peuvent être prises pour réduire les dommages potentiels dus aux raz de marée?
Demander aux élèves de proposer d’autres questions. Ajouter ces questions à un grand tableau placé dans la classe. Envisager de faire un projet de télécommunication en jumelage avec une classe dans une région où il y a plus de chances qu’il y ait un tremblement de terre.
Facteurs : A1,
B10, F6, G1
Objectifs : 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.7, 3.5
Techniques
d’évaluation : 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissage essentiels communs :
Apprentissage autonome. Cette activité demande que
l’on fasse des recherches indépendantes. On développera sans doute d’autres
apprentissages essentiels communs au cours de cette activité, mais ceci pourrait
varier selon le sujet particulier à l’étude, le processus de recherche utilisé
et les manières dont les élèves rapportent leurs découvertes à la
classe.
Unité obligatoire : Les écosystèmes
Vue d’ensemble de l’unité
Au cours de cette unité on apprend à comprendre l’influence des facteurs biotiques et abiotiques dans les écosystèmes. On examine des populations et on en estime la taille. On prendre également en considération l’interdépendance de l’agriculture et de l’environnement.
On étudiera également l’impact des êtres humains sur l’environnement. En plus de développer une meilleure compréhension des questions environnementales, les élèves doivent s’impliquer plus directement grâce à cette unité dans des projets de protection de l’environnement : nettoyage des environs de l’école, recyclage ou rédaction de lettres aux politiciens sur des questions environnementales. Il est essentiel que cette unité débouche sur des actions pratiques, sinon elle n’aura rien appris aux élèves.
Unités connexes
La plupart des unités obligatoires des sciences de la vie et des sciences de la Terre qui ont été développées avant la 6e sont reliées à l’étude des Écosystèmes. On peut aisément affirmer sans risque de se tromper qu’une personne a besoin de comprendre que tout est lié dans la nature, que ce soit les choses vivantes ou les choses non vivantes, et d’apprécier ce fait pour pouvoir protéger l’environnement.
Certains des facteurs abiotiques à l’intérieur des écosystèmes peuvent être développés au cours de l’unité obligatoire de 6e année sur Les tremblements de terre et les volcans. On peut également trouver des liens avec les unités facultatives sur Le climat de la Terre, sur Les utilisations de l’énergie et sur Les adaptations des animaux et des plantes.
Thèmes suggérés :
L’agriculture, les biomes, la conservation, l’écologie, les écosystèmes, les espèces en voie de disparition, l’environnement, les aliments, les habitats, les niches, la pollution, les populations, l’abri, la faune et la flore.
Concepts et vocabulaire clés :
Biodégradable, une chaîne alimentaire, une colonie spatiale, un écosystème, une estimation, un facteur abiotique, une interaction, les relations abiotiques, les relations biotiques, un réseau alimentaire.
Facteurs de l’alphabétisme scientifique à développer :
A3 holistique
B2 l’interaction
B4
l’organisme
B10 la cause et l’effet
B12 la conservation
B13 l’énergie
et la matière
B18 la population
C3 l’observation et la description
D4
la science, la technologie et l’environnement
E2 savoir utiliser les
environnements naturels
F1 le besoin de savoir et de comprendre
F2 la mise
en question
F4 le respect des environnements naturels
F6 la prise en
considération des conséquences
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. Reconnaître les facteurs qui influencent la taille d’une population.
1.1 Identifier les facteurs
abiotiques dans un écosystème.
1.2 Montrer
comment les facteurs abiotiques dans un écosystème contribuent à soutenir la
vie.
1.3 Donner des exemples d’interaction parmi
les facteurs biotiques dans un écosystème.
1.4 Acquérir des habiletés dans
l’estimation de la population d’une région.
1.5
Reconnaître les réseaux alimentaires et les chaînes alimentaires dans un écosystème.
2. Reconnaître qu’un changement dans un écosystème peut affecter la vie.
2.1 Identifier certaines manières dont un écosystème
peut se transformer.
2.2 Examiner un écosystème qui a subi une
transformation.
2.3 Apprécier la fragilité des écosystème.
2.4 Expliquer
que les choses vivantes sont en compétition pour la nourriture et l’espace
vital.
2.5 Illustrer des manières dont un changement à l’intérieur d’un
écosystème peut produire d’autres changements dans cet écosystème.
2.6
Suggérer des manières dont un changement dans un écosystème peut avoir des
implications majeures pour la planète.
3. Développer un sens de la responsabilité pour la protection de l’environnement.
3.1 Reconnaître que l’environnement a besoin d’être
protégé.
3.2 Faire des recherches sur l’impact qu’ont les êtres humains sur
les écosystèmes.
3.3 Reconnaître le rôle que les êtres humains jouent dans
la protection ou la destruction des écosystèmes.
3.4 Identifier des manières
de protéger l’environnement.
3.5 Montrer une implication dans la protection
de l’environnement.
Activités suggérées
1. Relier cette unité à l’unité obligatoire sur L’exploration spatiale. Utiliser l’analogie de la Terre en tant que vaisseau spatial ou colonie spatiale. Développer l’idée que dans une colonie spatiale, tous les systèmes en interaction dont le rôle est le maintien de la vie doivent recevoir de dont ils ont besoin pour fonctionner. Faire un remue-méninges pour trouver des façons dont les organismes et les systèmes inorganiques agissent les uns sur les autres dans la colonie spatiale. Insister sur le fait que la vie humaine cesserait d’exister s’il se produisait une interruption dans les interactions essentielles.
Élargir cette idée pour suggérer que la vie sur Terre présente le même genre de relations de dépendance très complexes, par lesquelles tout changement aura invariablement un effet sur une variété de choses vivantes.
Les changements dans un écosystème affectent d’autres écosystèmes. En dernière analyse, une étude des changements qui ont lieu dans un écosystème devrait prendre en considération les implications plus profondes au niveau global de ces changements.
Facteurs : A3, B2, B4, B10, B12, D4, F1, F2, F4,
F6, G1
Objectifs : 1.2, 1.3, 2.3, 2.6, 3.1, 3.3
Techniques
d’évaluation : 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et
raisonnement critique. Cette analogie établit certaines des raisons
sous-jacentes à l’étude de cette unité. Elle aide à illustrer la nature
holistique des relations complexes qui existent à l’intérieur des écosystèmes.
Dans cette analogie, la Terre est comparée à un vaste écosystème semblable à un
écosystème qui pourrait être créé dans une colonie spatiale.
2. Demander aux groupes d’élèves de monter des écosystèmes aquatiques ou terrestres. (Les sections de ce programme d’études traitant des aquariums et des terrariums donnent quelques suggestions pratiques à cet égard.) L’écosystème devra être aussi autonome que possible. Le terrarium pourrait simuler une communauté dans un désert, un bois ou un étang.
Il faudrait examiner les transformations énergétiques et les réseaux alimentaires à l’intérieur de ces écosystèmes. Les élèves devraient également être capables de suggérer en quoi les facteurs abiotiques à l’intérieur de l’écosystème permettent à la vie de continuer.
Si l’écosystème change dans le temps, les élèves pourraient vouloir considérer comment ces changements ont affecté la vie à l’intérieur de l’écosystème.
Facteurs : A3, B2, B4, B13, C3, E2, F4,
G1
Objectifs : 1.2, 1.3, 1.5, 2.3
Techniques d’évaluation : 3,
4, 5, 6, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et
raisonnement critique. Les élèves apprennent directement à connaître les
écosystèmes en en concevant un eux-mêmes. Les élèves observent l’écosystème
continuellement pour déterminer si les choses sont stables ou sont en train de
subir des changements.
3. Faire une estimation de la population totale des plants d’herbe d’une pelouse. Les élèves pourront choisir au hasard et délimiter une petite surface de la pelouse. (La surface recouverte par la monture de carton d’une acétate, ou la moitié de cette surface par exemple.) Compter le nombre de plants d’herbe à l’intérieur de la zone choisie. Répéter la même opération sur une surface identique à deux autres endroits de la pelouse. Comparer les décomptes dans chacun des trois échantillons.
Les élèves pourraient vouloir établir des critères pour ce qui constitue un « plant » d’herbe. Elles pourraient considérer que chaque tige émergeant du sol représente un plant, même si l’herbe, se reproduisant de manière végétative, a des tiges souterraines.
Si, à certains endroits de la pelouse, l’herbe est moins dense, s’assurer que l’on fasse bien un décompte de ces endroits.
Calculer la surface totale de la pelouse. Estimer le nombre total de plants d’herbe de la pelouse. Faire établir aux élèves eux-mêmes une méthode pour déterminer ces résultats. (Diviser la surface totale de la pelouse par la surface utilisée pour faire les décomptes. Multiplier le résultat par le nombre de plants d’herbe dans la zone où l’on a fait le décompte. Faire les ajustements nécessaires au calcul, qui prendront en considération les endroits de la pelouse où il n’y a pas d’herbe, ou seulement un peu, et la végétation qui fait concurrence à l’herbe de la pelouse.)
Discuter de l’idée que certaines estimations ont plus de crédibilité que d’autres. Les estimations devraient toujours être plus que de simples « devinettes ». Elles doivent être raisonnables. Dans toutes activités de cette sorte, examiner si oui ou non les résultats sont raisonnables. Toujours bien penser à toutes les hypothèses qui l'on a pu faire pour arriver à cette estimation.
Prendre en considération la variété d’espèces de plantes sur une surface donnée. Est-ce qu’une variété de plantes indique un écosystème plus sain? Penser à la raison pour laquelle il y a des endroits sans végétation. Est-ce que ceci indique un écosystème sain?
Le procédé utilisé pour cette recherche peut également l’être pour estimer des choses comme le nombre des arbres d’une forêt, le nombre des fleurs sauvages ou des mauvaises herbes d’un champ, le nombre des plants dans un champ cultivé, etc.
Facteurs : B18, C3, E2, F2, G1
Objectif :
1.4
Techniques d’évaluation : 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à
l’analyse numérique. Cette activité offre aux élèves l’occasion de faire la
distinction entre des situations quantitatives, dans lesquelles il est
obligatoire d’avoir de la précision, et d’autres, où des approximations sont
acceptables. Il devrait être apparent qu’il ne serait pas du tout pratique de
tenter de déterminer la population de plants d’herbe d’une pelouse en comptant
chaque plant.
Les élèves mesurent et calculent pour pouvoir faire une estimation. Elles doivent penser de manière critique pour développer une approche leur permettant d’obtenir une estimation raisonnable.
4. Demander aux élèves de faire des recherches sur divers procédés utilisés en agriculture. On pourrait inviter des agronomes des services publics, des experts régionaux en conservation du sol ou des fermiers locaux à discuter des diverses techniques de culture, de la raison pour laquelle on utiliser ces techniques, du moment où on les utilise, ainsi que de la manière dont ces techniques affectent l’environnement. On pourrait examiner pendant des visites à des fermes différents équipements et différentes approches de culture. Inviter quelqu’un d’intéressé par l’agriculture organique à parler aux élèves de la culture sans produits chimiques.
Les spécialistes en culture ou les agronomes des services publics pourraient être interviewés sur certaines méthodes de rotation des cultures.
Facteurs : A3, B2, B12, D4, F4, G1,
G3
Objectifs : 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
Techniques
d’évaluation : 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à la
technologie. Cette activité offre aux élèves une présentation des divers types
d’avances technologiques destinées à la conservation des sols, à la production
de cultures et à la protection de l’environnement.
5. Faire travailler les élèves en groupes à délimiter dans un champ des carrés de deux mètres par deux à l’aide de pieux et de corde. Chaque groupe va examiner soigneusement la zone ainsi délimitée et y chercher des évidences de vie animale et végétale, ainsi que toute relation symbiotique qui pourrait exister.
Pour que le travail de groupe soit réussi, tous devront contribuer à l’effort. Encourager les élèves à partager les tâches et à assumer à tour de rôle les responsabilités de recherche, d’observation, de prise de notes et de rédaction de rapports.
Pour cette activité, les élèves pourront utiliser des loupes, de petits outils de jardin pour creuser, des ciseaux, des pinces, divers contenants et bocaux avec des couvercles, des cartons à chaussures et des sacs de plastique. Pendant qu’elles font la recherche, les élèves pourront ramasser des échantillon pour étude plus approfondie en classe.
Les élèves devraient noter les organismes qu’elles trouvent sur leur terrain en indiquant la sorte et le nombre de chaque organisme trouvé. Elles devront également noter les preuves indirectes de vie, telles qu’excréments d’animaux ou terriers. Elles devront essayer de déterminer si la matière organique qui se trouve sur le sol provient des plantes qui se trouvent sur le terrain qu’ils étudient ou a été transportée d’ailleurs. Creuser un peu le sol et l’examiner pour trouver des preuves de vie animale. Bien mettre l’accent sur le besoin de noter soigneusement tout ce qui a été observé.
Il faudrait examiner soigneusement les relations et les interactions entre les facteurs biotiques et abiotiques en action sur leur terrain. Les facteurs abiotiques qui aident à maintenir la vie devraient être notés.
Les enseignants pourront vouloir aider les élèves à se doter d’une certaine structure leur permettant d’organiser leurs observations. Si c’est le cas, voici quelques catégories que les élèves pourraient vouloir envisager de suivre :
On encouragera également d’autres moyens d’organiser les observations. Avant de mener une étude réelle, les élèves pourraient planifier des activités d’apprentissage en collaboration avec leurs camarades et avec l’enseignant.
À l’aide de techniques d’estimation semblables à celles de l’activité précédente, les élèves peuvent mesurer la surface d’une section beaucoup plus grande du champ et estimer le nombre d’une sorte particulière d’organismes vivants que l’on peut y trouver.
Dire aux élèves de faire attention aux éclats de verre, aux piqûres d’insectes, piqûres d’abeilles ou plantes vénéneuses qu’elles pourraient rencontrer sur la surface étudiée.
Facteurs : A3, B2, B4, B18, C3, E2, F1, F2, F4,
G3
Objectifs : 1.1, 1.2, 1.3, 1.4
Techniques
d’évaluation : 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage
autonome. Les élèves se renseignent sur le monde naturel en s’impliquant et par
l’expérience directe. Elles se voient comme des apprenantes autonomes dans ce
contexte. Elles font l’expérience de différentes activités et d’une grande
variété de manières d’apprendre. Leur participation aux expériences les conduit
plus loin dans la recherche indépendante. Les relations biotiques et abiotiques
qu’elles vont noter dans le carré qu’elles étudient peuvent être très complexes.
Il est préférable qu’elles explorent plutôt qu’elles n’apprennent ces relations
complexes d’autre manière.
6. Mener l’étude d’un étang pour y examiner les relations biotiques et abiotiques complexes qui s’y déroulent.
Ces relations entre choses vivantes et non vivantes dans l’environnement sont très complexes. Nous ne faisons que commencer à en comprendre certaines des complexités. Cependant, une chose est pratiquement certaine. Si l’on ne réagit pas rapidement pour protéger l’environnement, la destruction qui va avoir lieu pourrait avoir un effet dévastateur. Toutes les formes de vie sur terre pourraient être menacées y compris la race humaine. En étant plus conscients de la beauté de la nature, les élèves pourront commencer à comprendre qu’il est important de la préserver.
Les élèves doivent commencer à comprendre que toute forme de vie a besoin d’être protégée. Les êtres humains ont la responsabilité de protéger l’environnement. Les espèces en voie de disparition peuvent dans de nombreux cas être sauvées si les gens agissent vite et de façon responsable. Tout est lié. Un changement dans un écosystème, aussi petit qu’on le perçoive, peut avoir de sérieuses conséquences à l’échelle du globe.
Facteurs : A3, B2, B4, B10, B12, B13, B18, C3, D4,
E2, F1, F2, F4, F6, G1, G3
Objectifs : 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 2.3, 2.4,
3.1, 3.3
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Cette activité
présente tellement d’aspects que les apprentissages essentiels communs
dépendront de ce que les élèves feront et de la manière dont les enseignants
structureront l’activité.
7. Sur de petites cartes de bristol, écrire le nom d’une variété de choses vivantes que l’on trouve à l’intérieur d’un écosystème donné. Demander aux élèves de choisir une carte au hasard et de l’épingler sur leurs vêtements. Demander aux élèves d’attacher par une ficelle un certain nombre d’animaux formant une chaîne alimentaire. Examiner les relations entre les chaînes et faire des connections d’une chaîne à une autre pour développer un réseau alimentaire.
Une fois que la chaîne alimentaire a été construite, enlever un des animaux. Voir comment les autres animaux de l’écosystème seraient affectés.
Imaginer que la population de l’un des animaux de l’écosystème augmente énormément d’un seul coup. Identifier quels changements pourraient avoir lieu en raison de cette augmentation.
Simuler l’ingérence des êtres humains dans l’écosystème. Imaginer que certains des habitats soient détruits, ou que divers types de polluants soient introduits dans le système. Envisager les implications que ces types de changements auraient sur les choses vivantes à l’intérieur de l’écosystème. Faire des recherches sur des études de cas réels impliquant ces changements.
La complexité de ces connections, illustrée graphiquement à l’aide de ficelles, donne aux élèves une meilleure compréhension de la complexité des relations biotiques à l’intérieur d’un écosystème. En introduisant un changement dans l’écosystème, les élèves peuvent commencer à reconnaître quels types de réponses vont se produire.
Facteurs : A3, B2, B4, B10, B12, B18, F1, F4, F6,
G1, G3
Objectifs : 1.3, 1.5, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 3.1, 3.2,
3.3
Techniques d’évaluation : 1, 3, 4, 5, 8
Apprentissages essentiels
communs :
Ils dépendront de
la manière dont l’enseignant décide de prolonger cette activité.
8. Contacter les responsables municipaux appropriés et s’arranger pour avoir l’autorisation de visiter une décharge. Pratiquement chaque petite communauté de la province possède une décharge. Il est fortement recommandé que le site soit soigneusement inspecté par l’enseignant avant la visite. Noter toute considération de sécurité et d’hygiène qu’il faudrait connaître et en informer les élèves avant de partir.
Voir si l’on peut établir les critères qui avaient été utilisés pour choisir le site. Était-il à proximité d’une région peuplée? Les facteurs abiotiques ont-ils influencé la sélection du site? La décision d’utiliser le site a-t-elle été prise principalement en se basant sur des facteurs économiques, ou sur des facteurs politiques? Toutes ces questions seraient intéressantes à étudier avant de faire la visite. Essayer d’obtenir des articles de journaux décrivant une décision récente en ce qui concerne le choix du lieu d’une décharge.
Examiner l’écosystème naturel à une courte distance à pied de la décharge. Noter certaines des choses vivantes qui vivent bien dans cet endroit.
À la décharge, voir quelles choses vivantes existent. En quoi les conditions ont-elles changé, qui ont rendu cet endroit un site préférable pour certaines formes de vie, mais un site moins désirable pour d’autres? Quels autres changements auront pu avoir lieu à cet endroit dans le temps? (La classe pourrait peut-être, en conjonction avec cette activité, visiter une très vieille décharge qui serait maintenant utilisée pour autre chose).
Classifier le type de déchets trouvés sur le site. Quelles ressources sont entrées dans la production de ces matériaux? Combien d’énergie a été consommée pour fabriquer, utiliser et jeter ces matériaux? Comment les matériaux sont-ils rangés sur le site? Quels matériaux pourraient être réutilisés, recyclés, réparés ou réduits? Lesquels de ces matériaux sont biodégradables? Non biodégradables? Quels matériaux pourraient potentiellement s’échapper dans l’eau souterraine? Quels matériaux sont potentiellement toxiques? (Garder ceci à l’esprit en planifiant la visite. Certains matériaux dangereux peuvent avoir besoin d’être identifiés avant, de façon à ne pas y exposer les élèves. Établir des règles très claires avec la classe).
Quelles sont certaines des conséquences les moins évidentes des décharges. Existe-t-il des conséquences globales à long terme que les élèves pourraient être capables d’identifier? Quelles sont les autres solutions possibles? Sont-elles meilleures ou pires? Faire des recherches sur des « accidents » qui ont eu lieu dans les décharges, comme par exemple des incendies de pneus ou des explosions.
Les décharges ne sont pas des endroits que l’on prévoirait normalement de visiter, à moins bien entendu qu’on ne désire photographier des goélands! On choisit leur site de façon qu’elles ne fassent pas l’objet de controverses politiques ou que les gens ne s’en plaignent pas trop. Il peut être valable de visiter un site de cette sorte à l’occasion, ne serait-ce que pour rappeler aux élèves l’impact que les êtres humains ont sur l’environnement.
Facteurs : A3, B2, B4, B10, B12, B13, B18, C3, D4,
E2, F1, F2, F4, F6, G1, G3
Objectifs : 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3,
2.5, 2.6, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à la
technologie. Ce que l’on voit, ce que l’on entend et ce que l’on sent dans une
décharge est difficile à oublier. Une visite de cette sorte laissera sans doute
une impression tenace sur les élèves.
Considérer les objets examinés sur le site comme des pièces archéologiques. Quel impact la technologie a-t-elle eu sur la culture? Examiner ces objets dans la perspective de la culture qui les a créés. Si nous étions des voyageurs venus d’une planète éloignée, qu’est-ce que les choses que l’on trouve dans les décharges nous diraient de la civilisation qui les a créées? Quelles étaient certaines des idées reçues et des aspirations des gens qui ont produit les déchets qu’ils ont laissés derrière eux? Qu’est-ce que les petits-enfants de leurs petits-enfants penseraient peut-être de la manière dont ils ont traité la planète Terre? Comment une espèce aussi développée peut-elle avoir contribué ainsi à sa propre perte?
9. Visiter une ferme au début du printemps. Observer comment on prépare les champs et comment on plante les graines. (S’il n’est pas possible d’arranger une visite à une ferme, envisager d’autres solutions, comme une visite aux marchés des fermiers, à une serre ou un parc des environs.)
Les fermes sont des environnements spéciaux à l’intérieur des écosystèmes. L’agriculture a pour résultat un changement dans la manière dont les choses vivantes agissent les unes sur les autres à l’intérieur de l’écosystème. Examiner les formes de vie à la ferme dans cette perspective. Déterminer comment les choses vivantes ont soit eu à s’adapter soit eu à s’en aller en raison de la culture de la terre. Envisager d’interviewer un vieux fermier pour parler des changement qui ont eu lieu en agriculture au cours des années.
Faire des recherches sur la manière dont les fermiers tentent de protéger les écosystèmes naturels. Déterminer comment l’interdépendance se développe entre endroits cultivés et endroits naturels. De quelles manières la protection des écosystèmes naturels est-elle un avantage?
Facteurs : A3, B2, B4, B10, B12, B18, C3, D4, E2,
F1, F2, F4, F6, G1, G3
Objectifs : 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.5, 3.2,
3.3
Techniques d’évaluation : 2, 4, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à la
technologie. Cette activité donne aux élèves l’occasion d’examiner les effets
des êtres humains sur les écosystèmes d’un point de vue différent de celui de
l’activité précédente. Par leur seule présence dans un écosystème, les êtres
humaines affectent les autres choses vivantes que l’on y trouve. Ceci n’a pas
nécessairement à être indésirable. Très peu de personnes diraient que l’activité
agricole devrait s’arrêter de façon à protéger les environnements naturels. Au
contraire, les être humains ont besoin de pouvoir trouver des façons de
coexister avec les autres formes de vie de manière que tous en bénéficient, les
êtres humains et les autres choses vivantes.
10. Il est intéressant de visiter d’anciennes fermes. Demander aux élèves de voir si elles peuvent trouver où étaient les tas de fumier ou de compost, si elles peuvent découvrir des déchets qui n’ont pas été décomposés par le temps ou d’examiner toute ancienne machine agricole et tout ancien bâtiment sur le site. Regarder où la maison est placée et tenter de déterminer si elle était bien située. Ramasser des échantillons de sol et les emmener en classe pour les analyser plus tard. (Se référer à l’activité de l’unité obligatoire de 3e année sur La Terre qui utilise des films exposés pour tester les micro-organismes du sol.) Demander aux élèves de suggérer d’autres projets intéressants associés à cette visite.
Demander aux élèves de faire des hypothèses sur l’époque à laquelle la ferme a été abandonnée et sur les raisons pour lesquelles on l’a abandonnée. Ceci pourrait prendre la forme d’une fouille archéologique ou alors les élèves pourraient faire des recherches dans l’histoire des fermes, dans les archives locales ou en parlant aux fermiers des environs.
Les élèves pourraient recréer la ferme comme elle était à l’origine, sur une maquette ou par un dessin. On pourrait également faire un exercice d’écriture créative en choisissant un personnage fictif qui vivrait à la ferme et en écrivant une nouvelle à son sujet.
Comparer le coût par hectare de la terre il y a 50 ans et de nos jours.
Bien s’assurer de demander l’autorisation du propriétaire d’explorer sa propriété. Faire attention à tout danger possible.
Facteurs : A3, B2, C3, D4, E2, F1, F2, F4, F6,
G1
Objectifs : 2.1, 2.2, 2.3, 3.2, 3.3
Techniques d’évaluation :
1, 2, 4, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Ils varieront
selon la manière dont cette activité est développée par
l’enseignant.
11. Emmener la classe pour un projet de collecte de déchets. (Cette activité est semblable à celle décrite dans l’unité obligatoire de 2e année sur Les habitats. On pourra peut-être coordonner cette activité avec celle de 2e année.) Ceci pourrait prendre la forme d’une quinzaine de minutes à l’école ou à proximité de l’école. Une fois que les déchets sont réunis, les rapporter en classe. Pousser toutes les chaises et les tables contre les murs. Placer une grande bâche sur le sol et tout jeter par terre! Demander aux élèves de regarder ce qu’elles peuvent identifier par types différents : plastiques, métaux, papier, etc. Classer la pile selon si oui ou non le matériel est biodégradable. Voir les choses qui pourraient être réutilisées, recyclées, réparées ou réduites. Ceci s’appelle les quatre « R » de la gestion des déchets.
Leur demander de diviser les déchets en deux piles. Une pour tous les déchets qui auraient pu être produits par les élèves, une pour les déchets qui ont sans doute été produits par d’autres personnes. À partir de ces deux piles, elles pourront être capables d’avoir une petite idée sur leur contribution aux dommages à l’environnement. Elles pourront vouloir réfléchir à l’effet que ces déchets peuvent avoir sur les choses vivantes. Pour plus d’impact, laisser les déchets dans la salle pendant plusieurs heures pour donner aux élèves une impression durable de combien tous ces déchets peuvent être laids et sentir mauvais. Cette activité peut faire l’objet d’un projet d’école où tout le monde serait impliqué.
Envisager des manières dont les déchets affectent les choses vivantes. Quelles sont certaines de ces conséquences à long terme? Quelles sont certaines de ces autres implications, par exemple une réduction du potentiel touristique de la région?
Un projet comme celui-ci aide à développer une bonne compréhension de la conservation et des soins de l’environnement. L’utiliser comme manière d’intéresser les élèves et les autres membres de la communauté à faire démarrer des projets de recyclage.
Facteurs : A3, B2, B10, B12, C3, E2, F1, F4, F6,
G1, G3
Objectifs : 1.1, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4,
3.4
Techniques d’évaluation : 1, 2, 4, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Capacités et
valeurs personnelles et sociales. Les déchets nous affectent tous, aussi bien
que les autres choses vivantes dans l’environnement. Les élèves ont besoin
d’arriver à comprendre que leur comportement, qu’il soit individuel ou
collectif, peut affecter la qualité de vie d’autres choses vivantes. Cette
activité leur donne l’occasion de faire quelque chose pour aider à réduire un
problème environnemental majeur.
12. Inviter quelques Anciens dans la classe pour expliquer comment la communauté a changé au cours des années. Essayer d’obtenir de vieilles photographies montrant la communauté comme elle était auparavant. Identifier les manières dont l’environnement a changé. Quel impact les changements ont-ils eu sur les formes de vie trouvées dans la communauté?
En examinant les changements qui ont eu lieu sur une longue période de temps, une ou deux générations au moins, les élèves vont commencer à apprécier que les changements à long terme dans un écosystème peuvent lui faire prendre des caractéristiques très différentes.
Il faudra faire preuve de la courtoisie habituelle avec les Anciens indiens. Offrir un moyen de transport s’ils acceptent une invitation à rendre visite à la classe. S’arranger pour leur donner des cadeaux en échange de leur information ou de leur service. Il faudra mettre l’accent sur le partage. Au cours de la communication orale, les élèves devraient poser une question et laisser une pause, pour que l’Ancien réfléchisse avant de donner sa réponse. Il faudra obtenir l’autorisation d’enregistrer l’interview avant qu’elle n’ait lieu. La courtoisie habituelle offerte à tout visiteur de l’école devra bien entendu être offerte à ces invités.
Facteurs : A3, B2, B12, B18, E2, F1, F2, F4, F6,
G1, G3
Objectifs : 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 3.1, 3.2,
3.3
Techniques d’évaluation : 2, 4, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Ils varieront.
Les enseignants peuvent prendre une activité de cette sorte sous différents
aspects selon ce sur quoi ils veulent insister.
13. Des bûches en putréfaction seraient un mini-écosystème intéressant à étudier. Différentes bûches peuvent en être à diverses étapes de décomposition, ce qui pourrait permettre des comparaisons intéressantes. Trouver les producteurs et les décomposeurs qui vivent sur la bûche.
Voir s’il y a des traces de consommateurs près de la bûche. Les élèves peuvent utiliser cette expérience pour améliorer leur compréhension des écosystèmes. Ce sera un bon modèle de la manière dont fonctionnent les écosystèmes plus grands et plus complexes.
Facteurs : B2, B4, B10, B12, B13, C3, E2, F1, F2,
F4, G1
Objectifs : 1.3, 2.2, 2.5
Techniques d’évaluation : 1, 3,
4, 5, 8, 9
14. Débattre ou discuter de la déclaration suivante :
« Il ne peut y avoir agriculture que dans le cadre
de la nature, et culture que dans le cadre de l’agriculture. À certains points
critiques, ces systèmes doivent se conformer les uns aux autres ou se détruire
les uns les autres. »
- Berry, Wendell. « The Unsettling of
America » New York, Avon, 1978, p. 47. (traduction)
Facteurs : A3, B2, B12, D4, F2, F4, F6, G1,
G3
Objectifs : 2.3, 2.5, 2.6, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4
Techniques
d’évaluation : 1, 3, 5, 7c
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et
raisonnement critique. Un débat en classe ou une discussion impliquant un sujet
tel que celui-ci permettra aux élèves de mieux comprendre l’interdépendance de
l’agriculture et de l’environnement.
15. Les unités 4 à 6 du manuel Opération Survie du Fonds mondial pour la nature contiennent des activités et des informations sur la protection des espèces en voie d’extinction. Envisager de devenir membre d’Opération Survie. Votre classe peut se joindre aux 180 000 élèves et 6 000 enseignants du Canada pour qui il est important de protéger de la destruction les animaux et les plantes en voie de disparition et leurs habitats. Pour plus d’information, contacter l’Opération Survie.
Facteurs : A3, B4, B10, B12, C3, D4, E2, F1, F2,
F4, F6, G1, G3
Objectifs : 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 2.6, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4,
3.5
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Capacités et
valeurs personnelles et sociales. S’impliquer dans une activité telle que
celle-ci aide les élèves et les enseignants à développer leur respect de
l’environnement. Ceci leur offre également de l’information et des suggestions
sur ce qu’ils peuvent faire pour aider à protéger les animaux et les plantes qui
pourraient s’éteindre à moins que l’on ne fasse quelque chose pour les
sauver.
16. On peut utiliser toute une variété de ressources peu coûteuses pour faire des activités supplémentaires pour cette unité. Travailler avec l’enseignant-bibliothécaire à trouver de telles ressources et à les conserver au centre de ressources. Demander aux élèves d’écrire pour trouver de l’information dans les agences et les organismes dont la liste se trouve dans Sciences – Bulletin d’information pour les ressources clés à l’élémentaire.
Facteurs : (Varieront selon les ressources
utilisés)
Techniques d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage
autonome. Une variété de ces ressources offrira à la classe une bonne collection
d’information que les élèves pourront utiliser pour des projets de recherche sur
des choses reliées à la nature, aux écosystèmes, à la pollution, à
l’environnement, etc.
17. Écrire aux industries locales, aux responsables municipaux ou aux politiciens leur demandant de décrire ce qu’est leur position sur des questions environnementales spécifiques.
Facteurs : A3, B12, D4, F2, G1, G3
Objectifs :
3.1, 3.3, 3.4, 3.5
Techniques d’évaluation : 4, 7c, 9
Apprentissages essentiels
communs :
(Varieront selon
ce que les enseignants décident de faire de cette activité et jusqu’où ils
veulent aller.)
Unité obligatoire : L’exploration spatiale
Vue d’ensemble de l’unité
Cette unité examine l’impact de la technologie sur le programme spatial dans le passé et à l’heure actuelle. Les élèves auront également l’occasion de faire des conjectures sur la direction que l’exploration spatiale pourrait ou devrait prendre à l’avenir. En raison de la nature du matériel de cette unité, il n’existe que peu d’occasions de faire des activités directes. Elle offre cependant de nombreuses occasions de développer l’apprentissage autonome en conjonction avec une approche de l’apprentissage basée sur les ressource pour faire des recherches sur l’exploration spatiale.
Unités connexes
L'unité obligatoire de 3e année sur Le système solaire offre une base et prépare les élèves au matériel à couvrir en 6e année.
Les tremblements de terre et les volcans, une unité obligatoire de 6e année, peut être intégrée à cette unité obligatoire. Les traits de surface de la Terre et des autres planètes du système solaire, ainsi que ceux de leurs lunes, sont visibles de l’espace. On fait beaucoup de conjectures sur les origines de ces traits sur certains des corps célestes de notre système solaire. Par exemple il existe un débat sur l’origine soit volcanique, soit due à l’érosion ou à d’autres forces de ces traits de surface. Les observer n’offre pas de preuve concluante de leur origine.
L’unité facultative sur Le climat et la Terre peut également être reliée à cette unité. Les grandes tendances climatiques sur la Terre peuvent être étudiées en analysant l’information qui a été renvoyée sur Terre par les satellites météorologiques. Ces satellites nous offrent des informations qu’ils aurait été difficile, sinon impossible, d’obtenir d’autre manière. Une fois que l’on a pris le climat en considération, les unités connexes de sciences de la vie sur Les écosystèmes et Les adaptations des plantes et des animaux peuvent alors être vues.
Cette unité se prête bien à l’intégration à une unité sur les sciences de l’avenir en sciences humaines et en langues.
Thèmes suggérés :
Les astronautes, le Canada dans l’espace, Challenger, la colonisation, la découverte, l’exploration, les explorateurs, le vol, les frontières, l’avenir, la vie dans l’espace, la Lune, les planètes, les fusées, la sécurité, les satellites, le système solaire, l’espace, les sondes spatiales, la technologie, les télescopes, le voyage, les voyages interplanétaires.
Concepts et vocabulaire clés :
Un astronaute, l’astronomie, astronomique, une chrono-capsule, la colonisation, la culture médiatique, un entraînement, une exploration, une fusée, la gravité zéro, une maquette à l’échelle, la microgravité, une mission spatiale, une navette, une orbite, un satellite, une sonde spatiale, la technologie, télécommandé, un télescope, les télécommunications.
Facteurs de l’alphabétisme scientifique à développer :
A1 publique/privée
A2 historique
B1 le
changement
B15 le modèle
C2 la communication
C4 la coopération
C8 la
formulation d’hypothèses
D1 la science et la technologie
D3 les effets de
la science et de la technologie
E4 savoir utiliser le matériel
audiovisuel
E5 savoir se servir d’un ordinateur
F6 la prise en
considération des conséquences
G1 s’intéresser à la science
G5 avoir un
passe-temps scientifique
Objectifs généraux des apprentissages essentiels communs à atteindre :
Objectifs généraux et spécifiques pour les sciences :
1. Examiner l’impact de la technologie dans l’espace.
1.1 Expliquer les manières dont les satellites sont utilisés.
1.2 Expliquer comment les
sondes spatiales ont été utilisées.
1.3
Expliquer comment fonctionnent les fusées.
1.4
Comparer les avantages et les inconvénients des missions
spatiales qui transportent des êtres humains à celles qui ne transportent
que de l’équipement télécommandé.
1.5 Discuter
de l’impact du programme spatial sur le développement de nouvelles technologies.
1.6 Identifier d’autres effets qui
peuvent être attribués à la technologie spatiale.
2. Prédire l’impact futur de l'exploration spatiale.
2.1 Faire des recherches sur le programme spatial de la
NASA depuis les vols Mercury jusqu’au programme de navettes spatiales et au-delà.
2.2 Faire une liste
des exemples de coopération internationale dans l’espace.
2.3 Identifier
certains des problèmes techniques associés aux voyages dans l’espace et à la colonisation de l’espace.
2.4 Discuter des manières
dont l’espace peut être utilisé à l’avenir.
2.5 Évaluer différents scénarios
d’une exploration spatiale future.
Activités suggérées
1. Créer un club d’astronomie. Les élèves pourront publier un bulletin astronomique mensuel, construire des télescopes, observer les étoiles, utiliser les télécommunications pour contacter d’autres personnes intéressées par l’astronomie, planifier des excursions ou des événements spéciaux, photographier la Lune, inviter des personnes à leur parler. Ce club pourrait faire partie du programme d’enseignement régulier ou être une activité parascolaire ouverte aux élèves des autres classes. S’il existe un club d’astronomie local, il sera possible d’inviter certains de leurs membres et de faire des choses ensemble.
Facteurs : A1, C2, C4, D1, D3, E4, E5, G1,
G5
Objectifs : 1.4, 1.5, 2.1, 2.2
Techniques d’évaluation :
4
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage autonome. Une activité telle que celle-ci
attirerait les élèves intéressés par le sujet. Il existerait un climat favorable
à la promotion du travail de groupe et au développement de stratégies
d’apprentissage coopératif. Les membres du club pourraient également diriger
leurs propres besoins d’apprentissage et décider des sortes d’activités qu’ils
voudraient faire.
2. Faire des recherches sur la participation du Canada au programme spatial. On pourrait trouver de l’information à cet égard au ministère de l’Industrie, des Sciences et de la Technologie.
Facteurs : A1, A2, C2, C4, D1, D3, G1,
G5
Objectifs : 1.1, 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3
Techniques
d’évaluation : 2, 4, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage autonome. Des projets tels que celui-ci
offrent aux élèves des occasions d’apprendre à leur propre vitesse en se
concentrant sur les sujets qui les intéressent particulièrement. Une
enseignante-bibliothécaire serait une source importante d’aide supplémentaire
pour obtenir l'information nécessaire. Elle pourrait également enseigner aux
élèves des habiletés et des démarches nécessaires pour l’apprentissage
autonome.
3. Pioneer 10, lancée le 3 mars 1972, a maintenant traversé notre système solaire et est en route dans l’espace vers notre galaxie, la Voie lactée. Dans cette sonde spatiale, un message sur les connaissances et la vie des êtres humains a été gravé sur une plaquette d’aluminium anodisé à l’or. S’il existe une vie intelligente à l’extérieur de notre système solaire, peut-être alors un jour, dans un avenir lointain, l’information placée sur cette plaque pourrait se révéler importante pour établir la communication avec cette forme de vie. Quelle information les gens ont-ils considérée comme suffisamment importante pour la placer sur cette plaque? Qu’est-ce que ceux qui ont conçu cette expérience tentaient de communiquer aux autres formes de vie au sujet de la vie sur Terre?
Demander aux élèves d’étendre cette activité en concevant leurs propres plaques à placer dans la prochaine mission spatiale éloignée. Leur demander d’expliquer ce qu’ils ont placé sur leur plaque et pourquoi ils pensaient que cette information était importante.
Une autre extension de cette activité serait de construire une chrono-capsule, qui contiendrait de l’information importante sur l’école, la communauté et la culture. S’arranger pour que la capsule soit placée à la pierre angulaire d’un nouveau bâtiment construit dans la communauté, avec une inscription commémorant le projet qui permettra aux gens des époques futures d’apprendre des choses sur leur passé. Si vous trouviez une telle capsule, qu’est-ce que les objets et les informations qui s’y trouveraient révéleraient sur les gens qui l’ont préparée? On pourrait peut-être présenter à la classe une capsule hypothétique, qui permettrait aux élèves d’explorer leur projet de capsule dans des perspectives différentes. En quoi des capsules de différentes parties de la province différeraient-elles? En quoi seraient-elles semblables? En quoi des capsules de différentes cultures seraient-elles semblables et différentes? Chercher des occasions d’intégrer ce projet au cours de langues ou de sciences humaines.
Facteurs : A1, A2, C2, C4, D1, D3, E4, G1,
G5
Objectifs : 1.2, 1.4, 1.6, 2.1, 2.3
Techniques d’évaluation :
2, 4, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage autonome, Créativité et raisonnement
critique. Les élèves ont besoin d’être capables de mener des recherches pour
obtenir l’information de base nécessaire sur cette mission spatiale. Concevoir
une plaque, fabriquer une chrono-capsule ou interpréter de l’information d’une
chrono-capsule les aidera à développer leur créativité et leur raisonnement
critique. Cette activité offrirait de nombreuses occasions de discussion.
4. Faire un diagramme illustrant les chemins suivis par les sondes spatiales Voyager 1 et Voyager 2. Ou alors dessiner un diagramme pour montrer à quoi ressemblaient ces sondes spatiales. Quelle nouvelle information sur notre système solaire ces sondes spatiales nous ont-elles fournie? Fabriquer des affiches montrant les schémas chronologiques relatifs à ces différentes sondes spatiales.
Pioneer, Mariner et Venera sont d’autres projets de sondes spatiales. Demander aux élèves de faire des recherches sur ces projets pour déterminer en quoi notre connaissance du système solaire a été améliorée. Quels sont certains des avantages et des inconvénients d’utiliser les sondes spatiales contenant de l’équipement télécommandé plutôt que des véhicules spatiaux contenant des êtres humains? En quoi ces sondes spatiales ont-elle été bénéfiques à la société? La société a-t-elle été en danger du fait du développement de cette technologie?
Illustrer à quoi les futures sondes spatiales pourraient ressembler. Les illustrations qui accompagnent cette activité pourront être intégrées au programme d’éducation artistique.
Facteurs : A1, A2, B1, B15, C2, C4, D1, D3, E4,
G1
Objectifs : 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.5
Techniques
d’évaluation : 1, 2, 3, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à la technologie. Faire des recherches sur ces
sondes spatiales et les illustrer aide les élèves à développer une vue
contemporaine de la société, en particulier si l’on prend en considération
l’utilité de ces instruments. Si des bénéfices ou des effets indésirables
découlent de cette technologie, ils peuvent être mis en valeur. Cette approche
aide à développer l’idée que la technologie représente plus que simplement des
outils et des machines. Comprendre l’impact qu’a la technologie sur notre
société est un aspect important de l’initiation à la technologie.
5. Demander aux élèves d’élaborer la maquette d’une station spatiale qui sera en orbite autour de la Terre. Ils devraient savoir comment la station spatiale devrait être conçue pour permettre aux êtres humains de l’occuper pendant de longues périodes de temps.
Facteurs : A1, B15, C2, C4, D1, D3, E4, F6,
G1
Objectifs : 1.1, 1.4, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5
Techniques
d’évaluation : 4, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et raisonnement critique. L’espace offre un
défi intéressant aux nouveaux explorateurs. De nombreux problèmes restent encore
à surmonter avant que les gens ne soient capables de coloniser l’espace pour des
périodes de temps indéfinies. Cette notion défie véritablement l’imagination
d’un enfant. Une solide base de connaissances sur l’environnement dans l’espace
et la manière dont il diffère de celui de la Terre est nécessaire. Ces
différences créent des problèmes spéciaux qu’il faut résoudre.
6. Les exemples suivants sont des tâches qui ont été données aux élèves comme projets de groupe ou individuels ou comme débat et pour lesquels ils utilisent une approche à base de ressources pour acquérir, interpréter, analyser, synthétiser et évaluer leurs informations. Noter en particulier comment ces activités aident à développer la créativité et le raisonnement critique. Il faudrait donner aux élèves des périodes de temps prolongées du fait du niveau de complexité du travail, Il faudrait également leur donner le matériel de ressource adéquat. Ceci nécessite de la planification avec le personnel du centre de ressources. Ces devoirs laissent libre cours à l’imagination des élèves. Des processus mentaux de niveau élevé sont nécessaires pour pouvoir les accomplir. Les enseignants peuvent structurer les activités et utiliser des approches pédagogiques qui mettent l’accent sur un ou plusieurs des apprentissages essentiels communs.
Au cours des prochaines années, une station spatiale internationale sera mise en orbite autour de la Terre. Discuter de la manière dont cet effort commun pourrait affecter les relations internationales. Faire des recherches sur la façon dont la station spatiale pourrait être conçue et quelles fonctions elle pourrait servir.
Facteurs : B15, C2, C4, C8,
D1, D3, F6, G1
Objectifs : 1.1, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 2.3, 2.4,
2.5
Techniques d’évaluation : 2, 4, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et raisonnement critique, Initiation à la
technologie, Apprentissage autonome. Dans le préambule de ces exemples, on
suggère que ces activités développent en particulier la créativité et le
raisonnement critique. Ceci est peut-être vrai, mais elles sont excellentes
également pour développer d’autres apprentissages essentiels communs. Comment
les apprentissages essentiels communs sont développés, et lesquels sont
développés en priorité, dépendent dans une large mesure des approches
pédagogiques utilisées par les enseignantes.
7. Élaborer une maquette à l’échelle du système solaire. Utiliser un long peloton de ficelle pour représenter la distance, à l’échelle, du Soleil à chaque planète. Utiliser des sphères pour montrer les planètes avec leur taille relative. (On pourra définir lors d’une activité séparée les diamètres relatifs des planètes et les distances relatives entre les planètes. Si elles sont combinées dans la même activité, les échelles relatives utilisées pour chacune devraient être différentes. Il faudrait faire remarquer ceci aux élèves.) En utilisant les chiffres exacts de la distance des planètes, demander aux élèves de déterminer quelle échelle devraient être utilisée pour que la maquette à l’échelle puisse tenir dans une salle grande comme le gymnase.
Une échelle d’un mètre pour chaque unité astronomique (149 6000 000 km, la distance de la Terre au Soleil) conduirait en gros aux distances à l’échelle suivante depuis l’extrémité de la ficelle, qui représente la position du Soleil.
* Distance en unités astronomiques |
(Pour obtenir la distance approximative des planètes par rapport au Soleil, multiplier la distance en unités astronomiques par 1,496 x 1011 mètres. Par exemple la distance approximative de Mars par rapport au Soleil peut être trouvée par cette équation :
1,52 (1,496 x 1011 m) = 2,274 x 1011 m)
Au lieu de présenter cette distance en notation scientifique, elle peut être donnée aux élèves en mètres : 227 400 000 000 mètres, ou 227 400 000 km.)
Facteurs : A1, B15, C2, C4, E4, G1
Objectifs : 1.4, 2.3
Techniques d’évaluation : 3, 4, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à
l’analyse numérique. Développer une maquette à l’échelle demande que les élèves
considèrent les magnitudes impliquées pour les mesures de distance. Les unités
astronomiques peuvent également être introduites. Les élèves vont très
rapidement découvrir que l’utilisation d’unités astronomiques leur permet de
travailler avec des chiffres plus petits pour représenter les mêmes
distances.
La construction de la maquette offre un exemple concret des distances relatives impliquées. S’assurer que tous les membres du groupe soient impliqués dans la construction de la maquette. Ceci donne aux élèves le sens de l’immense distance à laquelle les planètes périphériques se trouvent de la Terre. Certains élèves peuvent être surpris lorsque ceci est exprimé en une simple ligne de nombres. Les implications concernant la future exploration des planètes à la périphérie du système solaire peuvent alors être prises en considération.
8. Dans l’activité précédente, la valeur pour la distance du Soleil à Neptune en unités astronomiques est de 29,99. Celle donnée pour Pluton est de 39,37. Pendant une partie de l’orbite de Pluton, cette planète se trouve à l’intérieur de l’orbite de Neptune. En d’autres termes, Pluton est plus près du Soleil que Neptune. Si ceci est le cas, demander aux élèves de faire des recherches à ce sujet pour déterminer comment les valeurs de 29,99 et 39,27 ont été calculées.
Facteurs : C2, C4, G1
Objectif :
2.3
Techniques d’évaluation; 2, 4, 6, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à
l’analyse numérique. Ceci est une bonne activité pour aider les élèves à
comprendre un peu les nombres utilisés en astronomie. Ils pourront discuter à
l’occasion de cette activité de la notion d’approximation et de moyenne.
9. Demander aux élèves de faire des recherches sur le type d’entraînement qu’un astronaute a besoin de suivre pour se préparer à une mission spatiale. Voir en quoi la différenciation des rôles a un effet sur le type d’entraînement dont on a besoin. Comparer l'entraînement pour des rôles comme chercheur, ingénieure ou navigateur. Essayer de trouver quelles études certains astronautes ont faites.
Un autre bon projet de recherche serait d’étudier la vie dans une environnement à gravité zéro. Quels problèmes peut-on rencontrer lorsqu’on essaie de dormir, de manger ou de faire de l’exercice dans cette situation?
Les élèves pourraient également examiner les caractéristiques d’une combinaison spatiale pour voir comment elle a été conçue pour la vie dans l’espace.
Facteurs : A1, A2, C4, D1, D3, G1,
G5
Objectifs : 1.4, 1.5, 2.1, 2.3
Techniques d’évaluation : 2,
4, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Apprentissage autonome, Créativité et raisonnement
critique. Ce projet de recherche pourrait commencer en demandant aux élèves de
tenter de prédire quelle sorte d’entraînement est nécessaire pour les divers
rôles spécifiques d’une équipe en mission spatiale. Les élèves pourront alors
faire des recherches dans les documents disponibles pour comparer leurs
prédictions à l’entraînement qui a été réellement subi. (Les périodiques
courants seront très utiles pour cet exercice. Il faudra que les élèves revoient
comment utiliser un index de périodiques.)
Ce projet pourrait également permettre aux élèves de reconnaître qu’un entraînement spécialisé et des études avancées sont nécessaires pour certaines carrières. Certains élèves envisagent peut-être déjà des carrières en sciences. Encourager tous les élèves à envisager une carrière liée à la science et à la technologie. Corriger les notions inexactes en aidant les élèves à examiner les carrières possibles. On pourrait faire la connexion entre l’importance d’obtenir une bonne éducation et les qualifications nécessaires pour des carrières en sciences et en technologie.
10. En avril 1989, les astronautes de la navette spatiale Discovery ont emmené avec eux des jouets dans l’espace. Ils voulaient voir comment ces « jouets de la Terre » se comportaient dans un environnement à microgravité. Ils ont emmené les jouets suivants : gyroscope, voiture à remonter, toupie de métal, Ratstuff™, raquette et balle, Wheelo™, billes magnétiques, Yo-yo™, Slinky™ et avions de papier.
Demander aux élèves d’apporter en classe des « jouets de la Terre ». Il faudrait qu’ils expérimentent avec chaque jouet, se familiarisant avec sa réponse à la gravité. Demander aux élèves de prédire comment les jouets se comporteraient en situation de microgravité. Les élèves pourront illustrer, noter ou tenter de simuler toute caractéristique inhabituelle qu’ils prévoient.
Si cela est possible, regarder avec les élèves la vidéo Toys in Space montrant l’équipe de la navette spatiale en train d’étudier les jouets qu’ils ont apportés ou Microgravity, qui illustre comment la microgravité présente ses caractéristiques particulières. Certaines de ces caractéristiques sont utiles pour des procédés industriels ou scientifiques qui ne peuvent pas être reproduits facilement sur Terre. Penser aux prédictions faites plus tôt et les comparer à ce qui se passe réellement dans Toys in Space.
Facteurs : A1, B1, C4, C8, D3, E4, F6, G1,
G5
Objectifs : 1.1, 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.3
Techniques
d’évaluation : 3, 4, 5, 8, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et raisonnement critique. Ceci est une activité
très motivante qui utilise les objets que les élèves connaissent bien. En
comparant leurs prédictions avec ce qu’ils voient dans Toys in Space, les élèves
seront capables de raffiner leurs habiletés de raisonnement et de déterminer où
ils auront pu se tromper le cas échéant.
11. La manière dont la télévision et le cinéma ont représenté les voyages dans l’espace et l’exploration spatiale a changé au cours des années. Ces changements ont suivi les avances de la technologie de l’exploration spatiale ainsi que les nouvelles technologies disponibles en cinématographie pour les effets spéciaux. La science-fiction a également changé pour suivre ces progrès.
Regarder un film ou une émission de télévision d’il y a plusieurs dizaines d’années. Noter les inexactitudes et les stéréotypes au sujet des voyages dans l’espace. Il est intéressant de voir les dialogues, les costumes et les styles de coiffure, pour montrer s’il existe des tendances ou des idées reçues culturelles que l’on exprime dans ces films et qui ne sont pas plus populaires à l’heure actuelle. Il pourrait être intéressant de chercher spécifiquement des livres au contenu plein de propagande. Il existe de nombreux classiques de la science-fiction. Voir par exemple L’univers de la science-fiction et Clefs pour la science-fiction ou alors demander au personnel du centre de ressources de réunir des livres de science-fiction adaptés à la 6e année. Si une enseignante-bibliothécaire est disponible, lui demander de prévoir des discussions sur les livres.
Les élèves pourront avoir plus de difficultés à analyser une production de science-fiction moderne. Il est souvent difficile d’évaluer des stéréotypes et des idées reçues culturelles à moins qu’on ne puisse les isoler à une époque différente ou à un endroit différent. Demander tout de même aux élèves d’examiner une production plus récente.
(Comme exemple, les effets sonores des combats spatiaux dans La guerre des étoiles imitent le bruit que font les avions de chasse dans l’atmosphère. Le son ne voyage pas dans le vide.) Il serait intéressant de faire la comparaison entre la nouvelle série de Star Trek et l’ancienne.
Analyser de la littérature de science-fiction soit au choix comme activité de suivi soit comme activité séparée. On pourrait comparer un roman de Jules Verne à un roman plus récent d’auteurs tels qu’Isaac Asimov, Arthur Clarke, Robert Heinlein, H.G. Wells, Denis Côté, Charles Montpetit ou Danièle Simpson. Chercher également les différences dans le style d’écriture et de langage utilisés en se basant sur l’époque à laquelle le livre a été écrit.
Intégrer cette activité au cours d’éducation artistique et au cours de langues.
Facteurs : A1, A2, B1, C2, C4, D1, D3, E4, G1,
G5
Objectifs : 1.6, 2.3, 2.4, 2.5
Techniques d’évaluation : 2,
4, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Créativité et raisonnement critique. Cette activité permet
aux élèves d’évaluer les expériences scientifiques en contextes signifiants.
Elle permet également de faire passer certaines des idées reçues de notre
culture et de notre société sur la science et la technologie. La culture médiatique, quel qu’en soit le genre, est une
composante souvent oublié de l’éducation formelle. Vu le nombre d’heures que les
élèves passent devant la télévision de nos jours, il est important que les
enseignantes essaient de leur apprendre à penser de manière critique au sujet de
ce média. Les élèves ont besoin d’être capables de faire les bons choix sur les
types d’émissions qu’ils choisissent de regarder.
12. Récemment, une expérience conçue à l’Université de la Saskatchewan a été sélectionnée pour une mission en navette spatiale. L’expérience consistait à faire pousser des cristaux dans l’espace, pour analyse sur terre à l’aide de techniques de diffraction des rayons X. Avec cette expérience, les scientifiques espéraient en apprendre plus sur les structures des protéines et ainsi mieux comprendre les infections virales.
Demander aux élèves de faire des recherches sur cette expérience ou d’autres expériences particulièrement adaptées à un environnement en microgravité.
Les élèves pourraient également concevoir leurs propres expériences à mener dans l’espace. En quoi les conditions trouvées dans l’espace peuvent-elles être un avantage lorsqu’on mène ces expériences?
Facteurs : A1, A2, C8, D1, D3, F6,
G1
Objectifs : 1.1, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.4
Techniques
d’évaluation : 1, 2, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels
communs :
Initiation à la technologie. Cette activité permet aux
élèves de reconnaître la valeur de l’exploration spatiale. La navette spatiale
rend possibles des expériences qui ne peuvent pas être simulées sur terre.
13. Il y a eu plusieurs désastres dans l’espace et plusieurs fois des désastres ont été évités de justesse. Comme les êtres humains poussent les limites de la technologie, les accidents arrivent du fait de négligence, de complaisance ou d’autres causes.
Demander à des élèves de faire des recherches sur des désastres qui ont eu lieu dans l’espace. On pourra donner à d’autres la tâche de faire des recherches sur des tragédies ayant eu lieu pour d’autres types de technologie. Par exemple le naufrage du Titanic, l’explosion du Hindenburg, la collision de l’avion à réaction de Tenerife, le désastre de l’usine chimique de Bhopal ou le désastre nucléaire de Chernobyl.
Comparer les ressemblances et les différences de chacun de ces désastres. Identifier des facteurs qui peuvent être attribués à « l’erreur humaine ». Quels changements ont eu lieu après le désastre? Les règles de sécurité ont-elles été améliorées? Des changements ont-ils été faits dans la technologie pour s’assurer qu’un tel désastre n’aurait plus jamais lieu?
Facteurs : A1, A2, B1, D1, D3, F6,
G1
Objectifs : 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.3
Techniques d’évaluation :
1, 3, 4, 5, 9
Apprentissages essentiels communs :
Apprentissage autonome, Initiation à l’analyse numérique. Cette activité
est une excellente occasion pour les élèves d’apprendre de manière autonome
et de partager ce qu’ils ont découvert avec le reste de la classe. Les élèves
comprennent que la technologie a des avantages mais aussi des limitations. Ces
limitations sont illustrées clairement chaque fois que la tragédie frappe et
qu’il en résulte des pertes de vies humaines.