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Progression, exemples d’activités et
bilan de notre première année d’EIST
Collège Frédéric Hartmann Munster
Académie de Strasbourg
Mise en place de l’EIST à la rentrée 2014 pour deux classes de 6ème sous l’impulsion de notre chef d’établissement Répartition des deux classes en trois groupes de 19 élèves 3 séances hebdomadaires d’1 h + 1 h quinzaine Reconduction l’année prochaine, extension à 4 classes de 6ème (si 3h30 accordées)
Liaison CM2 – 6ème
Accueil des futurs 6ème
en juin , présentation
de l’EIST
Vos indices
Boussole Longue-vue Loupe Etoiles
Naturaliste Amérique du Sud Microscope Bateau
Construire Se nourrir Océan
Alors, vous avez trouvé ?
Le voyage d’exploration scientifique
En route pour l’Amérique du Sud
sur les traces de Darwin…
Le voyage vers l’Amérique du Sud Voyage de Darwin autour du monde à bord du Beagle (1831 – 1836)
Progression
Étape 1 - La boîte à outil de l’explorateur • Mesures de caractéristiques physico-chimiques de l’environnement : éclairement, température, humidité… • Classement vivant / non vivant • Notion d’espèce Comment nommer un être vivant inconnu ? Clé de détermination • Qu’est-ce qu’un objet technique ?
Étape 2 - La construction du bateau
• Qu’est-ce qui fait qu’un objet flotte ou coule ?
La poussée d’Archimède
• Quels matériaux pour quel bateau ?
Comparaison avec matériaux actuels
• Propriétés des matières plastiques : avantages et effets sur
l’environnement (action de l’Homme sur l’environnement)
• Energie et modes de propulsion
• Comment représenter un objet technique ?
• Réalisation de deux bateaux ; un bateau du XIXème siècle, un
bateau actuel
Étape 3 – Le voyage vers l’Amérique du Sud A) Présentation du voyage de Darwin • Contexte historique + biographie de Darwin (ses 22 premières années) • Calcul de la distance séparant l’Angleterre de l’Amérique du Sud + recherches sur les arrêts possibles (Madère, îles Canaries et du Cap vert)
B) S’orienter en mer • Découverte de la boussole et des aimants • S’orienter en observant le ciel • Repères géographiques : méridiens, parallèles, latitude, longitude… Réalisation d’un sextant simplifié en carton • Instruments pour observer des objets éloignés : longue-vue, lunette astronomique
C) L’installation des végétaux sur une île vierge
(îles du Cap vert d’origine volcanique)
• Etude de la graine, modes de dissémination, spores
• Fonctionnement et utilisation du microscope
D) Boire et se nourrir à bord
• Obtenir de l’eau potable à partir de l’eau de mer
• Produire du pain (action des levures),
Observation des levures au microscope
Notion de cellule, unité des êtres vivantsÉtape 4 – Arrivée en Amérique du Sud
et observations
A) 1ères Observations
• Création de cartes d’identité des animaux rencontrés
(lien avec les langues)
• Etude des différents régimes alimentairesB) Etude du milieu • Répartition des êtres vivants en fonction des caractéristiques du milieu • Peuplement des animaux/végétaux au cours des saisons : migrer, changer de forme, hiberner, rester actif / bourgeons, bulbes, plantes vivaces, annuelles… • Etude du sol, décomposition, …
Étape 5 – De retour en Europe A) Trier, classer la récolte • Regrouper par famille, classer les êtres vivants dans les groupes emboîtés B) Réflexions, pistes d’améliorations (selon temps restant) • Quelle est l’évolution du bateau ? • Quelle est l’évolution du microscope ?
Evaluation des élèves
Compétences en EIST
Evaluation par Savoir restituer son cours, une notion, un savoir-faire
Mémoriser
compétences Définir un mot scientifique
Annoter un schéma, dessin, … (vu en classe)
(bulletin sans Trouver des informations à partir d’un texte, d’un
tableau, d’un graphique, d’une illustration, ...
notes) Décrire une courbe, un dessin d’observation, un croquis,
… (l’annoter)
Pratiquer une ou des étapes de la démarche scientifique
Comprendre (poser un problème ou formuler des hypothèses,
proposer un protocole expérimental, …)
Mettre en relation plusieurs informations (déduire),
expliquer un phénomène (argumenter, justifier,
comparer, critiquer, conclure)
Effectuer un calcul scientifique
Faire un dessin d’observation
Choisir ou proposer une représentation adaptée pour
synthétiser une notion (schéma fonctionnel, schéma,
croquis, tableau, carte heuristique, graphique,
Communiquer texte, …)
Titrer un document
Savoir restituer et/ou expliquer aux autres sous forme
d’une affiche, d’un diaporama
Utiliser une loupe, un microscope, un appareil de
mesure, des outils…
Construire un tableau, graphique à partir de données
Réaliser une préparation microscopique, une dissection,
Réaliser un élevage, un herbier,…
Respecter un protocole (réalisation, façonnage,
assemblage, consignes de sécurité)Compétence commune : s’investir
Apporter ses affaires :
matériel, livres, cahiers,
classeurs, cahier de texte,
carnet de liaison…
S’organiser
Tenir avec soin ses affaires :
ses cahiers, ses classeurs,
son carnet de liaison, son
cahier de texte…
Avoir une bonne attitude :
lever le doigt, respecter ses
camarades et le professeur…
Respecter les consignes
S’investir en classe Mener un travail à son
terme
Participer au cours : poser
des questions, répondre à
des questions…
Savoir travailler en groupe
Apprendre les leçons
Faire les travaux écrits
S’investir à la maison
Vérifier la tenue des cahiers
et classeursLes 4 paliers
La compétence est peu développée ou
1
non développée.
La compétence n’est que partiellement
2
maîtrisée et doit être renforcée.
La compétence est maîtrisée et
3
assurée.
La compétence est maîtrisée de manière
E
optimale.Exemples d’évaluation
Exemple de bulletin
6ème4
Collège Hartmann Munster BULLETIN DE NOTES SPECIFIQUE EIST
Communiquer
Comprendre
Matière
Mémoriser
S’investir
Remarque
Réaliser
Enseignant
EIST 2 2 3 2 2 Solène doit s'investir et participer
M Heyberger plus pour comprendre et réutiliser
les connaissances.Exemples d’activités
Etape 1 La boîte à outils de l’explorateur
J’explore mon environnement Sortie aux jardins de Wesserling en collaboration avec les professeurs de français
Exploitation de la sortie
Exemples de questions posées :
• Partez à la découverte des fleurs, fruits, aromates et
légumes dans l’extraordinaire potager et concoctez
une recette de soupe « folle » appréciée au pays
des merveilles
• Choisissez une bête rencontrée. Dessinez et
décrivez la, à la manière d’un explorateur
naturaliste.
• Nommez les espèces d’arbres présentes dans le
parc, à l’aide de la clé de détermination de l’ONFJe sais définir et reconnaître une espèce Combien y a t-il d’espèces d’escargots ? Documents de travail : - boîte avec des coquilles d’escargots - document « expériences de reproduction » - dictionnaire papier et / ou numérique
Etape 2 La construction du bateau
Flotte ou coule ? Influence de la forme de l’objet Influence de la masse
Influence du volume
Influence du liquide
PE
PP
PS
eau douce eau salée éthanolProlongements • Pourquoi la flottaison est-elle meilleure dans l’eau salée que dans l’eau douce ? • Toutes les mers du globe ont-elles la même teneur en sel ? • A quoi faut-il faire attention lorsqu’on charge un navire ? (lignes de flottaison)
La poussée d’Archimède
• Qui était Archimède ? Que dit la légende ?
(la couronne du roi Héron)
• Qu’est ce que la poussée d’Archimède ?
Comment la mesurer ?
Mesure du
Mesure du poids poids apparent• La poussée d’Archimède dépend-t-elle de la masse ? • La poussée d’Archimède dépend-t-elle du volume ?
Bilan de cette activité: - beaucoup trop longue - des parties à supprimer, notamment la partie sur la poussée d’Archimède, compliquée pour des élèves de 6ème
Construction d’un bateau
du XIXème siècleEt voilà le travail ! Il ne reste plus qu’à mettre un mât et des voiles.
Construction d’un bateau actuel
Plans et notice disponibles sur le site académique Projet bateaux Munster https://www.ac- strasbourg.fr/pedagogie/technologie/niveau- 6eme/projets-academiques/projet-bateaux-munster/
Etape 3
Le voyage vers l’Amérique
du SudS’orienter à l’aide d’une boussole
A ton avis de quoi est constituée une boussole ?
Comment penses-tu qu’elle fonctionne ?
1) Hypothèse : « je pense que la boussole est constituée… »Expériences réalisées par les élèves
Répulsion
N N
Attraction
N S
Légende :
Pôle sud magnétique : S
Pôle nord magnétique : NBoussole seule Boussole au voisinage d’une autre boussole
Boussole au voisinage d’un aimant
N SRésultats :
Conclusion : l’aiguille de la boussole est
comparable à un aimant
S N
La Terre est comparable à un gigantesque
aimant (avec un pôle nord et un pôle sud)
puisqu’elle attire l’aiguille de la boussole.Il y a un
problème !
S
??
N
N N
Comment expliquer cela ?Conclusion après discussion et recherche internet
Les pôles magnétiques et géographiques sont inversés !
pôle N géographique
Schéma très simplifié
Prolongement : pourquoi la Terre se comporte-t-elle comme un aimant ?Comment fabriquer une boussole ?
La boussole est souvent perturbée
au voisinage des appareils électriques.
Pourquoi ?
Fabrication d’un électro-
aimant pour montrer que le
courant électrique génère un
champ magnétiqueS’orienter en observant le ciel Que voit-on dans le ciel la nuit ? Sortie au planétarium de Strasbourg (fermé pour travaux) remplacée par la venue d’un conférencier
S’orienter Coordonnées géographiques d’un point
Comment les marins mesuraient-ils leur
latitude ?
en mesurant l’angle
d’élévation de l’étoile
polaire par rapport à
l’horizon à l’aide d’un
sextant
Source : WikipediaFabrication d’un sextant en carton
1er sextant
(descriptif trouvé sur le site du musée canadien de la guerre)
Difficile de viser l’étoile polaire
avec une paille aussi fine !2ème sextant amélioré
un tuyau plus large
un rapporteur permettant
une lecture directe de
l’angle d’élévationMesure de l’angle d’élévation du sommet de la grue
que nous apercevons depuis la salle de classe
Un élève vise. Un autre fait la lecture.
La nuit, il faut prévoir une lampe de poche.Et après test à la maison, ça marche !!!
On lit environ 48° en visant l’étoile polaire,
ce qui correspond bien à la latitude de
Munster !S’orienter en regardant au loin
Comment concevoir une longue-vue ?
Recherche de critères permettant de distinguer
les lentilles
Les élèves disposent de 8 lentilles à classer par
famille. Ils doivent présenter leurs résultats sous
forme de tableau.Exemples de tableaux Victor, Lucas, Corentin Inès, Amandine, Iris, Marie
Notion de distance focale Un moyen simple pour retrouver la distance focale d’une lentille et la ranger ensuite dans le bon compartiment :
Recherche des meilleures combinaisons pour
créer une longue-vue
Matériel : 5 lentilles (- 5 cm, + 5 cm, + 10 cm, + 30 cm, + 60 cm),
un mètre ruban, 2 tubes en PVC coulissants l’un dans l’autre et
munis de bagues amovibles pour fixer les lentilles
Tube porte oculaire
de longueur 35 cm
Tube porte objectif
de longueur 45 cmBoire à bord Filtration puis distillation de l’eau de mer
Se nourrir à bord
La fabrication du pain
Problème
Le boulanger du navire a fabriqué ce pain
(ramener une miche de pain avec
une mie peu aérée). Que s’est-il passé ?
Formulation d’hypothèsesMise en commun des hypothèses Je pense que la mie n’est pas aérée car :
Tests : confection des pâtes le matin
Dégustation l’après midi
Les élèves étaient tellement pressés de goûter
les pains que nous avons complètement oublié
de faire des photos !
Miam !Contre toute attente, le meilleur pain est le
pain n°6 !
Une explication : le four à air pulsé de la cantine a
asséché la pâteAction des levures Recueil et identification du gaz formé
Observation des levures au microscope
Etape 4 Arrivée et observations
Quelques animaux rencontrés • Cacatoès blanc • Renard de Darwin • Trachyderini (longicorne) • Cygne à cou noir • Tortue géante des Galapagos • Nestira • Puma • Nandou de Darwin • Pinson de Darwin
Création de cartes d’identité des animaux rencontrés
Pourquoi ces espèces végétales
(yucca et arbres de la forêt amazonienne)
ne coexistent-elles pas ?Extraits du carnet de bord de Darwin Avril 1832 Nous jetons l ’ancre à Rio de Janeiro. J’explore les alentours à cheval avec mes coéquipiers. Sous une chaleur étouffante entrecoupée de pluies torrentielles, je collecte une grande diversité de plantes, insectes et autres animaux. Dans la forêt amazonienne, le recours à la hache est parfois nécessaire pour se frayer un passage… 23 juillet 1834 Nous atteignons la ville chilienne de Valparaiso. La végétation du pays est bien maigre: yuccas, vilains palmiers, plantes rappelant les cactus, vergers et quelques acacias rabougris. La faune n’est pas plus abondante…
Extraits du carnet de bord de Darwin
Carte géographique Carte des domaines climatiques
Carte des isothermes Carte des précipitations
Carte des ventsCorrection
Bilan de cette première année
Points positifs :
• Travail d’équipe enrichissant
• Effectifs allégés
• Meilleure connaissance des élèves et de leurs
compétences
• Elèves davantage investis
• Activités et contenus variés, possibilité d’aborder
plus longuement l’Histoire des sciences et des
techniquesPoints à améliorer :
• Contenus parfois trop ambitieux :
alléger voire supprimer certains points
consacrer davantage de temps à la méthodologie,
à la remédiation et à chaque démarche
d’investigation
• Mettre en place des blocs de deux heures ;
gain de sens et de temps
• Repenser l’organisation du cahier de laboratoire de
l’élève
• Encourager davantage la production écrite des élèves• Impliquer davantage les autres matières (carnet de bord en collaboration avec le français et le CDI) • Faire davantage de sorties mais plutôt au niveau local car collège en fond de vallée (problème du coût et de la durée des déplacements) • Prévoir une ligne budgétaire Points négatifs • Chronophage pour le professeur • Problème pour l’enseignant de maîtrise d’une discipline qui n’est pas la sienne
Questionnement • Devenir de l’EIST en termes de statut du professeur, d’effectifs des groupes ? • Extension à tous les niveaux du collège ? • Pérennité du projet selon la mobilité du personnel (mutation, retraite) et l’adhésion des nouveaux collègues ? • Maintien de l’heure de concertation ?
Merci pour votre attention
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