À l'école élémentaire, Mathieu découvre son environnement

Activité déclinée en CM1 et CM2

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SÉANCE 1  
Compétences disciplinaires associéesConnaissances disciplinaires associées
  • Mettre en oeuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.
  • Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes, etc.
  • Identifier les principales familles de matériaux, décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes.
  • Recherche d’idées (schémas, croquis…)

Démarches et approches

            Observation          Manipulation         Expérimentation

            Simulation            Fabrication            Documentation

La diversité de la matière

  • La matière, de quoi s'agit-il ? Il s'agit de mettre en oeuvre des observations et des expérimentations pour caractériser un échantillon de la matière et d'en connaitre les principales caractéristiques du point de vue biologique et physique : l'inerte et le vivant.
  • Durée : 1H00

00’—Entrée des élèves.

05’—Distribution du document d'activité — cf. document.

20’—Répartition du travail par groupe de 4 élèves : les élèves observent et notent les éléments qui constituent leur environnement (cour de l’école, quartier, village, etc.). L’enseignant prend en photo les éléments repérés par les élèves pour un usage ultérieur.

Retour en classe, suite de l’activité : les élèves doivent choisir un ou plusieurs critère(s) de classement des éléments observés et justifier ce(s) critère(s)

20’—Chaque groupe présente son travail. Un temps d’échange inter-groupe est prévu.

20’—Le professeur trie les propositions et ne garde que les critères : êtres vivants, objets fabriqués par l’homme et autres. Il définit les êtres vivants comme des êtres qui naissent, grandissent, se nourrissent, se reproduisent et meurent.

20’—Le professeur fournit le tableau — cf. document CM - 2ème page — et les élèves classent les images dans ces 3 catégories :

  • êtres vivants,
  • objets fabriqués par l'homme,
  • autres objets.
35’—Synthèse de fin de séance — Document à fournir sous forme de texte à trous : 

  • notre environnement est constitué entre autre d’êtres vivants et d’objets fabriqués par l’homme,
  • tous les êtres vivants (animaux, végétaux, champignons) sont constitués de matière vivante,
  • les objets fabriqués par l’homme sont constitués de matière inerte naturelle (roche, eau, etc.) ou fabriquée (béton, plastiques…),
  • un être vivant naît, se nourrit, grandit, se reproduit et meurt.
Schéma-bilan à faire compléter aux élèves à l'aide de la synthèse de fin de séance.

SÉANCE 2  
Compétences disciplinaires associéesConnaissances disciplinaires associées
  • Mettre en oeuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange, concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
  • Recherche d’idées (schémas, croquis, etc.).  
  • Interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement.

Démarches et approches

            Observation          Manipulation         Expérimentation

            Simulation            Fabrication            Documentation

Différencier les éléments constituants le sol

  • Montrer que la matière est organisée du plus simple au plus complexe, de l'inertie au vivant et savoir distinguer le vivant des composantes minérales.
  • Durée : 1H30

00’—Entrée des élèves.

10’—Répartition du travail par groupe de 4 élèves : observation de sol dans une bassine pour en séparer les constituants en regroupant si possible les éléments observés dans les 3 catégories de la séance précédente (pour rappel : êtres vivants, objets fabriqués par l'homme et autres objets).

20’—Mutualisation des observations (présence de roches comme les cailloux, d’animaux, de restes végétaux, etc.).

05’—Problématique : comment peut-on savoir si des animaux plus petits sont présents dans le sol ?

15’—Travail en groupe de 4 : Mise en place d'une démarche d’investigation avec la mise en place d’un dispositif permettant de recueillir les animaux du sol et formulation d'hypothèses — cf. document 4.

10’—Les élèves réalisent un croquis du dispositif qu'il faudra mettre en place.

10’—Les élèves dressent la liste du matériel.

20'—Construction et installation du dispositif expérimental dans la salle jusqu’à la séance suivante.

10'—Rangement du matériel.

20'—Synthèse de fin de séance : Le sol est constitué de matière vivante et de matière inerte.

SÉANCE 3  
Compétences disciplinaires associéesConnaissances disciplinaires associées
  • Mettre en oeuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière, mettre en oeuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.
  • Décomposeurs.
  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
  • Écosystèmes (milieu de vie avec ses caractéristiques et son peuplement) ; conséquences de la modification d’un facteur physique ou biologique sur l’écosystème.

Démarches et approches

            Observation          Manipulation         Expérimentation

            Simulation            Fabrication            Documentation

L'appareil de Berlèse

  • À titre d'exemple, les vers comme les lombrics vivant dans le sol ou dans la litière du sol peuvent être directement prélevés à la main. Par contre, de nombreux êtres vivants contenus dans le sol sont invisibles à l’œil nu : ils constituent la microfaune. Pour les prélever, on utilise l’appareil de Berlèse®.
  • Durée : 1H00

00’—Entrée des élèves

10’—Chaque groupe observe le résultat de son expérience.

10'—Mutualisation des observations : quelles sont les hypothèses validées ? ... lumière, chaleur, etc.

10’—Présentation de l’appareil de « Berlèze® » mis en place avant cette séance par le professeur.

10’—Les élèves doivent compléter un schéma préalablement distribué — cf. document.

20’—Réalisation du dessin d’observation d’un animal visible à l’œil nu en respectant les consignes données par le professeur. — cf. document.

10’—Les élèves travaillent en binôme pour compléter un réseau alimentaire des êtres vivants du sol à l’aide d’un tableau de données. — cf. document.

10’—Les élèves doivent déduire du réseau alimentaire le rôle des êtres vivants du sol.

10’—Synthèse de fin de séance : Les êtres vivants du sol sont des décomposeurs. Ils assurent la décomposition de la matière vivante. Ils se nourrissent les uns des autres et forment un réseau alimentaire.

SÉANCE 4  
Compétences disciplinaires associéesConnaissances disciplinaires associées
  • Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
  • Besoin, fonction d’usage et d’estime.
  • Identifier les principales familles de matériaux.
  • Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes, etc.

Démarches et approches

            Observation          Manipulation         Expérimentation

            Simulation            Fabrication            Documentation

Les grandes familles de matériaux

  • Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. À travers les propriétés de la matière, cette séance permet de distinguer les grandes familles de matériaux.
  • Durée : 1H00

00’—Entrée des élèves

05’—L’appareil de « Berlèse© » a été fabriqué par l’Homme : c’est un objet technique. Il répond à un besoin : recueillir les animaux du sol. C’est sa fonction d’usage. — cf. document.

À partir de ces définitions, les élèves doivent rechercher dans les éléments qui constituent l’environnement, les objets techniques et leur fonction d’usage. — cf. document.

30’—Mutualisation : Les matières inertes sont utilisées pour fabriquer des objets techniques. La professeur aborde alors la notion de matériaux et les familles de matériaux.

Les élèves doivent compléter le tableau avec les exemples de matériaux utilisés pour la fabrication des objets techniques précédents. — cf. document.

Remarque : Le professeur doit prévoir des échantillons de matériaux.

15’—Synthèse de fin de séance — cf. Document sous forme de texte à trous :

  • L’objet technique est fabriqué par l’Homme. Il répond à un besoin : c’est sa fonction d’usage.
  • Un matériau est une matière inerte naturelle ou fabriquée, que l’Homme choisit pour réaliser un objet technique.
  •  Il existe 4 familles de matériaux :

    • les matériaux métalliques,

    • les matériaux issus de matières minérales,

    • les matériaux organiques d’origine animale ou végétale,

    • les matériaux composites formés de plusieurs matériaux associés.

          Remarque : Le prolongement est possible sur les propriétés des matériaux, leurs impacts sur l’environnement, etc.

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