Le choix des sujets d'activités

Quelques constats

Il y a trop peu de sujets mécaniques abordés dans nos classes !

Quelques suggestions :  

les leviers, la force centrifuge, la transformation de mouvements, l'angle d'attaque d'un vélo, les circuits électriques, l'aérodynamique, l'accumulation de l'énergie, la pression atmosphérique…

Il y a trop peu de sujets de chimie abordés dans nos classes !

Quelques suggestions :

le sel se dissout dans l'eau ; le mélange de liquides ; les produits nocifs ;

les poisons ; les produits inflammables ; les combustibles ; les  carburants ;

la conservation des aliments ; les acides utilisés dans les produits courants ;

la composition des aliments…

Les activités de zoologie et de botanique doivent subsister à condition que tout apprentissage soit fonctionnel.

Le vocabulaire fonctionnel doit prendre le pas sur le vocabulaire descriptif.

Un vocabulaire élémentaire mais précis doit être fixé pendant l'observation des phénomènes.

Quelques suggestions :

les plantes qu'on voit grandir ;  les animaux que l'on soigne, qu’on élève ;

le classement des formes végétales et animales ;

les fonctions des organes des plantes et des animaux qui assurent la vie ;

l'adaptation au milieu et la reproduction le rôle de l'homme dans la garde et la protection de la nature ; le corps humain ; l’hygiène élémentaire.

Des évènements dans l'environnement

Les activités d'éveil scientifique vont naturellement trouver naissance à partir d'événements qui se sont produits dans l'environnement de l'enfant. 

Il ne faut évidemment pas confondre ses propres intérêts avec ceux de l'enfant, son environnement d'adulte avec celui des élèves de sa classe.

Le rôle de l’instituteur est important face aux questions des élèves :

1. pendant l'échange préliminaire, l'instituteur accepte ce que disent les élèves et propose des questions auxquelles les élèves ne pensent pas.

2. après cet échange, il doit prévoir un moment de remise en ordre des questions.

Il est tout aussi important pour la répartition des tâches

1. dans le choix de la partie qu'un groupe d'élèves va traiter

2. dans le type de production qui découlera des recherches (maquettes, conférence, panneau, classement, établissement d'un questionnaire, album, montage audiovisuel... )

Dans ces deux circonstances (questions et réalisations), l'enseignant doit faire preuve d'imagination et de psychologie.                   

L'enfant est proche du concret.  Il se sent grandi lorsqu'il peut montrer ses productions.

Des productions différentes permettent la confrontation des sujets et une socio-évaluation.

Motivation venant de l'enfant

Certains sujets, certaines propositions d'activité peuvent venir des élèves. Dans ce cas, l'instituteur doit tenir compte de la psychologie des élèves : il accepte les propositions simples et les sujets permettant la réorientation, le transfert des démarches expérimentales. Il favorise la comparaison entre les choses et phénomènes existants et les choses non existantes. C'est la mise en question de l'imaginaire. 

Utilisation des moyens audio-visuels

Le recours aux moyens audio-visuels appelle certaines réserves.

Le film et la photo sont des informations iconographiques mais ne mettent pas l'enfant en contact avec le réel, le concret.

Utiliser la photo après le contact avec le réel permet peut-être d'amener de nouvelles découvertes.

Il convient de se méfier des montages photographiques :ils peuvent fausser ou tronquer la réalité. De plus, la photo, la séquence filmée ne donnent pas toujours connaissance de l'échelle (cf. les gros-plans).

Quelques remarques

• Les propositions d'expérimentation sont le plus souvent formulées par l'instituteur (pédagogie par objectifs).

• Il faut permettre aux élèves d'exposer leurs inventions personnelles.

• On peut parfois proposer de réaliser une expérimentation à laquelle l'élève se heurtera ; mais il faut prendre garde d'éviter son découragement.

• Ne pas savoir n'est pas une faute ! On cherche ensemble !

• Toute expérimentation doit déboucher sur une notation :
• les conditions de l'expérience
• les hypothèses
• les constatations

Chez les plus jeunes enfants, on se servira du dessin et/ou de l'enregistreur.

• En ce qui concerne le dessin, il faut tenir compte de l'évolution génétique.

L'enfant de 7 à 12 ans éprouve le besoin d'exprimer par le dessin tout ce qu'il sait et pas seulement tout ce qu'il voit.

Le stade du réalisme intellectuel se caractérise notamment par

• la transparence
• la diversité des points de vue
• le doublement des organes pairs dans les représentations de profil
• le rabattement : l'enfant veut tout représenter !
• l'usage du détail exemplaire
• l'inscription de légendes

Il convient aussi d'attirer l'attention des enfants concernant l’échelle de leurs dessins.

Il faut amener l'enfant à mesurer ce qu'il dessine, à noter l'échelle (1/2 , 1/10,   2/1,  10/1).

Dès que possible, les notations chiffrées apparaîtront (durée, poids, longueur... ) et l'instituteur amènera ses élèves à utiliser les outils nouveaux de la mathématique (ensembles, arbres, graphiques, histogrammes, tableaux à double entrée...)

Conclusions

1. Les projets débouchent sur des expériences proposées par le maître (pédagogie par objectif au service de la pédagogie par projet).

2. Les expériences débouchent sur des notations et des productions qui font partie intégrante du projet (décloisonnement).

3. Trois types de pédagogie sont ainsi mises en œuvre au service de la conquête de l'environnement et de l'initiation scientifique :

• une pédagogie de l'étonnement
• une pédagogie par projet
• une pédagogie par objectif

4. Le développement de l'esprit scientifique de l'enfant ne peut se satisfaire de l'observation de phénomènes pris en dehors de leur contexte.

L'analyse du mode de vie d'un animal peut difficilement s’opérer si celui-ci est retiré de son milieu naturel.

L'étude d'une plante peut difficilement se faire en dehors de la durée qui conditionne son évolution.

Mieux que pouvoir dire et nommer les choses, observer, c'est fondamentalement tacher de les comprendre.

Ce dont il faut s'inquiéter, c'est des démarches mentales effectuées par l'enfant.

Illustration

Des travaux d'équipement de la voirie dont en cours pour le bien-être des habitants du quartier de l'école.

Une sortie de la classe doit permettre de repérer les différents types d'équipes de travailleurs qui fonctionnent dans le quartier ainsi que les types de travaux réalisés. Tel est notre projet de vie de classe.

A cours de nos investigations, notre attention est attirée par le sigle R.T.T. sur une camionnette. Que signifient ces lettres ?

L'intérêt pour le réseau téléphonique se fait sentir ; l'importance du câble se remarque et suscite une question d'ordre scientifique que l'instituteur ne va pas manquer d'exploiter : comment le son peut-il être transmis par câble ?

De retour en classe, le maître s'est fixé pour objectif de faire comprendre comment fonctionne le téléphone. La pédagogie par objectifs va venir servir la pédagogie du projet.

Le maître prévoit l'organisation d'une série de petites expériences qu'il va soumettre aux enfants dans le « coin atelier scientifique ». Il importe en effet que CHACUN y réalise les expériences pour COMPRENDRE réellement le phénomène de la transmission du son par cible.

Description des expériences

1^ère expérience :

Passe une ficelle solide dans le trou d'une règle plate.  Tends la ficelle et fais tourner la règle. Fais varier la longueur de la ficelle (+ et -).

Que constates-tu ? Qu'entends-tu ? Le son varie-t-il ?

Note les résultats de ton observation.

2^ème expérience :   

Pose tes doigts sur la trachée artère quand tu parles, quand tu chantes.

Que constates-tu ? Note les résultats de ton observation.

3^ème expérience :

Fais vibrer ta règle en métal ou en bois quand elle dépasse le bord de ta table.

Fais varier la longueur de déplacement de ta latte.

Que constates-tu ? Note les résultats de ton observation.

Confirme ou découvre qu’en vibrant des corps produisent des sons.

Ces premières expériences ont permis à l'enfant de découvrir que des corps qui vibrent produisent des sons.

Il s'agit à présent de comprendre pourquoi un son est grave ou aigu.

Une nouvelle expérience est proposée.  Elle doit mettre l'oscillation en évidence.

4^ème expérience : 

Prends une ficelle longue d'un mètre  et un poids d'environ 20 g (en fer ou en plomb). Réalise un balancier. Compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier la longueur de la ficelle ; compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier le poids suspendu ; compte le nombre d'oscillations par minute.

Fais varier la longueur de la ficelle ET le poids ; compte le nombre d'oscillations par minute. Qu'as-tu remarqué ?

L'instituteur entraîne les enfants à la recherche d'informations complémentaires en consultant des ouvrages de référence (bibliothèque de classe, centre de ressources de l'école, bibliothèque du quartier... )

On apprend ainsi ce que les «scientifiques» ont découvert depuis longtemps : les objets présentant plus de 16 oscillations par minute provoquent un son que l'oreille humaine peut percevoir.  Cela signifie qu'une vibration correspond à une oscillation forte.

Un élève apporte un autre renseignement : dans le dressage des chiens, on utilise des sifflets produisant des sons que nous n'entendons pas ; ce sont des sifflets qui produisent des ultrasons. On en déduit que des animaux communiquent par ultrasons.

De nouvelles recherches sont possibles : quels animaux ?

Les ultrasons sont utilisés en médecine.  Pourquoi ? Questionnons un médecin ! Expliquons à l'école !

Le problème des phénomènes de résonance mérite ensuite d'être investigué.

5^ème expérience :

Prends une corde de guitare sans la pincer. Ecoute le son qu'elle produit.

Varie la longueur de la corde, la tension de la corde par déplacement du doigt.

Note tes remarques ; confronte ton point de vue avec celui de tes camarades.

Répète l'expérience avec d'autres cordes.

6^ème expérience : 

Remplace la corde de guitare par du nylon de pêcheur (il n'y a donc plus de caisse de résonance), de sections différentes ; attache chaque fois un bout ; accroche un poids fais varier la longueur ; essaie de produire un son. Constate ; note !

7^ème expérience :

Prends deux bouteilles vides. Souffle dans l'une d'elles.

Que constates-tu ? Note tes observations.

8^ème expérience :

Prends un bidon et une fourchette.

Frappe la fourchette sur un morceau de bois.

Pose le morceau de bois sur le bidon.

Que constates-tu ? Note tes observations.

Evoquons des expériences de vie des enfants :

• Pour appeler son enfant, la maman sort de chez elle, crie, appelle, met ses mains en porte-voix ; pourquoi ?
• Pourquoi place-t-on des écrans antibruit le long des autoroutes ?
• Pourquoi pose-t-on une oreille sur le rail (référence aux BD) ? Vérifions !

9^ème expérience :

Prends un tuyau d'arrosage de 10 m et place un entonnoir à chaque extrémité.

Demande à ton camarade de parler dans un des entonnoirs.  Ecoute dans l'autre.

Refais la même expérience en parlant à voix basse. Note chaque fois tes constatations !

10^ème expérience : 

Prends deux boîtes de conserves vides ou deux pots de yaourt vides. 

Perce le centre de leur base ; relie-les par une ficelle d'abord peu tendue, ensuite fortement tendue. Parle dans l'une des boîtes.  Que constates-tu ?

Des recherches complémentaires interviennent.

On apprend ainsi que :

• crier dans l'eau permet d'éloigner les requins ;
• le choc sur l'eau attire les truites nourriture ;
• on peut inventer des codes de communication par coups frappés sur des conduites, sur des canalisations...

Des conclusions sont tirées : les gaz, les solides, les liquides transmettent le son.

On peut à présent démonter le téléphone pour comprendre comment il fonctionne !

Ces expériences ne sont pas difficiles à réaliser.

L'instituteur les étalera sur un mois de travail, en atelier, en petites équipes.

Ce qui est le plus important,

• c’est d'abord une réelle compréhension des phénomènes par une construction individuelle
• c'est ensuite les démarches scientifiques que chacun peut transférer à d'autres situations.

Quelques exemples de situations et de questions

Les carreaux de la classe se couvrent de buée.

• Quand cela se produit-il ?
• Que peut-on faire pour l'éviter ?
• Quelles expériences peut-on réaliser et avec quel matériel ?

Le mélange des couleurs.

• Que se passe-t-il si je mélange le bleu et le jaune ?
• le rouge et le bleu ? le rouge et le jaune ? etc...

La loupe parvient à faire briller un morceau de papier.

• Quand ? Comment ?
• Et si le papier est humide ?
• Et si c'était de la mousse ? de l'herbe séchée ? de l'essence ? du lait ?

Des bouchons noircis au contact d'une flamme.

• Quand ?
• Comment ?
• Et si c'était ...

Des objets coulent immédiatement dans un seau d'eau ; d'autres flottent.

• Classons ces objets
• Pourquoi ?
• En quelle matière sont-ils ?
• Que penser de leur volume ?
• Que penser de leur forme ?
• Pesons-les.
• Essayons d'enfoncer les objets pour sentir la résistance de l'eau (planche, ballon, jouets dans un bain, jouets de plage, boîtes à conserve... )

Des exemples d'expériences qui étonnent et qui suscitent d'autres essais

• Planter des bulbes de fleurs à des moments différents de l'année et dans des conditions différentes.
• Colorer l'eau servant à arroser certaines fleurs.
• Superposer des feuilles de papier pelure, de papier de soie, de couleurs différentes.
• Remplir un verre d'eau ; le couvrir d'un papier puis renverser.
• Allumer une bougie et la placer sous un globe.

                                                                                       

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