outil 1ére 2ème

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FÉDÉRATION DE L’ENSEIGNEMENT SECONDAIRE CATHOLIQUE 1 er degré D/2001/7362/3094 Sciences

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Page 1: OUTIL 1éRE 2èME

FÉDÉRATION DE L’ENSEIGNEMENT SECONDAIRE CATHOLIQUE

1er degré

D/2001/7362/3094

Sciences

Page 2: OUTIL 1éRE 2èME

Sciences (1er degré)

1

Sciences (1er degré)

OUTILS D’ACCOMPAGNEMENT DU PROGRAMME

Page 3: OUTIL 1éRE 2èME

Sciences (1er degré)

2

Page 4: OUTIL 1éRE 2èME

Table des matières

3

Table des matières

Introduction : Les situations d'apprentissage et l'évaluation............................................5

Première partie : Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement...................................................................................7

Deuxième partie : Exemples de planification du cours de sciences sur les deux années du premier degré ..............................................................................15

Troisième partie : Exemples de séquences de cours.......................................................21Etude de l'air; respiration de l'Homme et des animaux .......................................22Interdépendance des organismes vivants.............................................................29Adaptation des animaux à leur régime alimentaire .............................................32Caractéristiques des organismes vivants .............................................................34Etude des oiseaux................................................................................................35Nutrition des mammifères...................................................................................37Nutrition de l'Homme..........................................................................................40

Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences au premier degré ...........................41

Bibliographie ..................................................................................................................45

Page 5: OUTIL 1éRE 2èME

Table des matières

4

Page 6: OUTIL 1éRE 2èME

Les situations d’apprentissage et l'évaluation

5

IntroductionLes situations d’apprentissage et l'évaluation

LES SITUATIONS D'APPRENTISSAGE

Visant à développer et installer les compétences définies dans le programme D/2000/7362/012 aux pages17 et suivantes, les outils d’accompagnement proposent quelques situations d’apprentissage, ponctuellesou d’intégration, conçues par des enseignants et des conseillers pédagogiques et, pour la plupart, testéesen classe.Les mises en situation constituent un domaine d'intégration des savoirs et des savoir-faire de différentesnatures. Elles ont un caractère concret - elles devraient le plus souvent possible être choisies parmi dessituations de la vie courante ou professionnelle – et doivent constituer une énigme à résoudre, danslaquelle l'élève trouve une motivation supplémentaire pour s'investir dans la tâche demandée. L’élève estalors amené à s’engager dans des activités porteuses de sens et à se sentir acteur, voire même architectede sa formation. De plus, ce type d'approche devrait favoriser le débat à l'intérieur de la classe etpermettre à chaque élève de mieux prendre conscience de ses stratégies d’apprentissage, de les valider oude les amender pour les réinvestir dans de nouvelles situations.Les situations d’apprentissage proposées dans ce document n’ont aucun caractère obligatoire. Certes,elles pourraient bien souvent être directement utilisables mais elles se veulent surtout exemplatives : qui,mieux que le praticien, est susceptible de concevoir et de mettre œuvre des situations d’apprentissageadéquates, adaptées aux niveaux et aux possibilités de ses élèves, en prenant en compte les réalités ducontexte ?Tous les concepts-clés et savoir-faire visés par chaque thème ne seront que rarement rencontrés dans leurintégralité au cours des situations d'apprentissage. Lors des activités de structuration, le professeurreprend son rôle d'expert: partant de la production des élèves, il veille à compléter et à installer tous lesconcepts-clés et savoir-faire à caractère obligatoire.Dans chaque fiche :

la compétence générale ciblée correspond à la compétence d’intégration ou aux compétencesintermédiaires de la page 17 du programme ;

les concepts-clés sont ceux indiqués en caractères gras dans le programme ; les savoir-faire visés sont ceux générés par la situation d’apprentissage. L’ensemble des savoir-faire

figurant dans le programme est repris dans la liste figurant à la page 6 de ce document.

L’EVALUATION

Pour gérer la progression des apprentissages et la valider, l'enseignant est amené à pratiquer, à différentsmoments, des évaluations formatives ou certificatives. Quand elle se situe durant la phased’apprentissage, l’évaluation est formative, qu’elle soit ponctuelle ou sommative. Elle est alors destinée àfournir de l’information à l’élève sur son apprentissage et à l’enseignant sur l’efficacité de sonenseignement et fait donc partie intégrante du processus d’apprentissage. Une évaluation formative peutdonc se situer dans le cadre de la situation d’apprentissage comme dans le cadre d’une nouvelle situationde la même famille. Par contre, en phase certificative, évaluer une compétence suppose de se placer dansune situation nouvelle de la même famille. Dans ce cas, en plus des critères d’évaluation, des seuilsminimaux de réussite doivent être précisés.L’évaluation porte sur les compétences indiquées à la page 17 du programme dans le cadre d’unesituation intégratrice qui permet de vérifier l’acquisition et la mise en œuvre des savoirs et des savoir-faire. Il semble difficile d’évaluer simultanément toutes les facettes d’une compétence. Il est donc utile dedéfinir un nombre limité de critères correspondant aux qualités qu’on estime être en droit d’attendre d’unedémarche ou d’une production d’élève. L’évaluation, plutôt que de vouloir viser l’objectivité ou la vérité,doit viser à éclairer l’élève sur la valeur de sa démarche et de sa production en montrant comment il sesitue par rapport à ce qu’il est légitime d’attendre de lui. Pour se prononcer sur la façon dont les critèressont satisfaits, l’enseignant sera amené à recueillir des éléments directement observables dans la réalité,autrement dit, des indicateurs. Cet ensemble de critères et d’indicateurs peut constituer une grille. Deuxexemples de grille d’évaluation figurent aux pages 24 et 39 de ce document.

Page 7: OUTIL 1éRE 2èME

Les situations d’apprentissage et l'évaluation

6

LISTE DES SAVOIR-FAIRE FIGURANT DANS LE PROGRAMME

Se sentant « interpellé », concevoir une stratégie de recherche.S’interroger

Exprimer ses préconceptions.

Exprimer ses questions par écrit ou oralement.

Formuler des questions sur base d’observations d’un phénomène pour préciser une énigme à résoudre.

Rechercher et identifier des indices susceptibles d’influencer la situation envisagée ; dégager des pistes derecherche...

Formuler au moins une hypothèse...

Formuler une énigme à résoudre.

Ayant conçu une stratégie de recherche, la mettre en œuvre.Organiser un travail en groupe

Travailler en sous-groupes et planifier les recherches.

Recueillir des informations à partir d’observations, de mesures, d’expérimentation Recueillir des informations par des observations qualitatives ou quantitatives.

Identifier les grandeurs à mesurer et les associer aux instruments de mesures adéquats.

Mesurer et exprimer le résultat de la mesure (unité et symbole S.I.).

Concevoir ou adopter une procédure expérimentale.

Imaginer des dispositifs expérimentaux simples, les construire et réaliser les expériences.

Emettre des hypothèses et les vérifier expérimentalement.

Recueillir des informations en consultant des ouvrages ou des personnes Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un croquis, d’un tableau d’un schéma, d’une

photographie, d’un document vidéo.

Noter une information communiquée par une personne-ressource.

Traiter des informations notamment, les mettre en relation Analyser, interpréter et organiser des informations.

Légender un schéma, une ligne du temps à partir d’informations recueillies dans un texte scientifique.

Rassembler des informations dans un tableau et les communiquer à l’aide d’un graphique.

Mettre en évidence la relation entre deux variables dans le S.I.

Construire un classement dichotomique.

Rassembler des informations et les communiquer oralement à l’aide d’un support.

Réaliser une comparaison entre deux modèles.

Appliquer un modèle construit et utilisé dans d’autres circonstances.

A l’issue d’une recherche, élaborer une synthèse et la communiquer.

Elaborer une synthèse, un concept, une loi.

Rassembler les observations sous la forme d’un rapport structuré.

Rédiger un rapport d’expérimentation structuré.

Elaborer un résumé illustré par des schémas.

Communiquer à ses pairs des informations à l’aide de supports divers.

Rassembler des informations et les communiquer oralement à l’aide d’un support.

Page 8: OUTIL 1éRE 2èME

Première partie :Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

7

Première partie : Explicitation de points du programmefaisant référence au livretd’accompagnement

Page 9: OUTIL 1éRE 2èME

Première partie : Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

8

REFERENCE 9 P. 26

Rôle d’un suc digestif (la pancréatine) dans la transformation d’un aliment lors de ladigestion

Matériel

2 tubes à essai, 2 morceaux d’aliment, 1 porte-tubes à essai chauffant ou un bécher et une plaquechauffante, un peu de pancréatine de porc, statif, pince, noix, thermomètre.

Schémas des expériences

Observations

Après 120 minutes environ : Dans le tube à essai n° 1, le morceau d’aliment est gonflé mais de forme identique et l’eau est incolore.

Dans le tube à essai n° 2, le morceau d’aliment est décomposé en une bouillie brunâtre.

Conclusion

Le suc digestif (pancréatine) a provoqué une transformation chimique de l'aliment.

Remarque : On pourrait montrer que le résultat de cette transformation chimique consiste en desnutriments capables de traverser la paroi de l'intestin grêle pour rejoindre le sang.

1. Eau + morceau d’aliment2. Eau + pancréatine + morceau d’aliment3. Porte-tubes à essai chauffant (thermostat : 37°C environ)

1. Eau + morceau d’aliment2. Eau + pancréatine + morceau d’aliment3. Statif, pince et noix4. Bécher + eau (bain-marie à 37°C environ)5. Thermomètre6. Plaque chauffante

1111 2222

3333

1111 2222

3333

5555

4444

6666

Page 10: OUTIL 1éRE 2èME

Première partie :Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

9

REFERENCE 10 P. 26

Un exemple de clé dichotomique pour classer six vivants en fonction de leur régimealimentaire

Des difficultés sont souvent rencontrées dans la réalisation d’une clé dichotomique. Avant d’en demanderla construction par les élèves, il est important d’en tester la faisabilité et de se rappeler les quelques règlessuivantes :

partir d’un critère général et progresser en utilisant des critères de plus en plus précis ; à chaque étape, choisir un critère présentant une alternative (de type oui ou non) dont les deux

options sont exclusives l’une de l’autre ; tous les éléments à classer doivent se retrouver, pour chaque critère, dans l’une des deux options.

Renard - Bœuf - Castor - Sanglier -Tamanoir - Ours blanc

Bœuf - Castor - Tamanoir - Ours blanc

Spécialistes OpportunistesRenard - Sanglier

Bœuf Castor

Herbivores

TamanoirOurs blanc

Carnivores

Renard

Plutôt carnivore

Sanglier

Omnivore

Ours blanc

Carnivore

Tamanoir

Insectivore

CRITERE : STRUCTURE DE L’ESTOMAC

CRITERE : TYPE DE PROIES

CRITERE : REGIME ESSENTIELLEMENT CARNE

CRITERE : CAPACITE D’ADAPTER SON REGIME

Estomaccompartimenté

Ruminant

Bœuf

Estomac simple

Castor

Page 11: OUTIL 1éRE 2èME

Première partie : Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

10

REFERENCE 11 P. 27

Un exemple de rapport de laboratoire

La structure d’un rapport de laboratoire sera adaptée de manière suffisamment souple de façon à remplirle mieux possible les objectifs qui peuvent lui être assignés :

mettre ses propres idées au clair permettre la créativité et l’auto-évaluation rendre compte de ce qui a été réalisé, observé, cherché… améliorer la qualité de la communication.

Les éléments essentiels que l’on doit retenir dans un rapport de laboratoire doivent permettre de répondreaux questions suivantes :

quelle est la question posée ? de quel matériel avons-nous besoin ? comment allons-nous procéder ? qu’observons-nous ? comment interpréter nos observations ? quels vont être les critères qui permettront d’évaluer la qualité de la production ?

Sur base de ces réflexions, une structure possible pour un rapport de laboratoire pourrait être la suivante:

Nom : Prénom : Date :

Question qui provoque la recherche :

Hypothèse(s) à tester :

Matériel nécessaire – produits utilisés

Schématisation du montage expérimental et des manipulations successives (avant l’expérimentation, encours d’expérimentation, à la fin de l’expérimentation)

Description succincte des manipulations successives

Tableau des mesures

Synthèse et interprétation prudente des résultats

Grille d’évaluation sur base de critères et indicateurs

Page 12: OUTIL 1éRE 2èME

Première partie :Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

11

REFERENCE 12 P. 31

A. Exemple de classement dans un tableau à double entrée de huit vivants en fonctionde leur type de respiration

Vivants à classer : Homme – escargot – abeille – campagnol – pinson – amibe – truite – lombric

Présence d’un appareilrespiratoire Type de respiration Exemples de vivants

Respiration pulmonaire Homme – escargot –campagnol – pinson

Respiration branchiale TruitePrésence d’un appareilrespiratoire

Respiration trachéenne AbeilleRespiration cutanée LombricAbsence d’appareil respiratoire Respiration inorganisée Amibe

B. Exemple de classement dichotomique de huit vivants en fonction du mode decirculation de leur sang

Vivants à classer : chevreuil – rossignol – vipère – papillon – moule – crapaud – brochet – scorpion

Chevreuil – rossignol – vipère –papillon – moule – crapaud – brochet -

scorpion

CRITERE : CANALISATION DE LA CIRCULATION SANGUINE

CRITERE : PRESENCE D’UNE CLOISON MEDIANE ETANCHE

CRITERE : NOMBRE DE CIRCUITS

Brochet

Circulation simple

Circulation complète

Chevreuil - rossignol

Circulation incomplète

Vipère - crapaud

Circulation double

Chevreuil – rossignol – vipère -crapaud

Circulation lacunaire

Papillon – moule - scorpion

Circulation fermée

Chevreuil – rossignol – vipère –crapaud – brochet

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Première partie : Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

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REFERENCE 15 P. 58

Document scientifique relatif à la découverte de la pression atmosphérique parTorricelliAristote écrivait au IVe siècle avant Jésus-Christ, dans sa « Physique » : « l’existence du vide séparé estimpossible ».Il entendait par là s’opposer aux théories en vigueur à son époque qui consistaient à affirmer que lamatière est constituée de petites particules insécables (qu’en langue grecque, on appelait alors atomes)séparées les unes des autres par le vide.

Comme la plupart des idées d’Aristote, celles relatives à l’organisation de la matière sont reprises auMoyen Age. Cela se traduit par l’affirmation que « la nature a horreur du vide », affirmation érigée endogme : l’enseignement de l’existence du vide est l’une des 219 erreurs exécrables dénoncées parl’évêque de Paris en 1227 !

Au XVe siècle, avec le développement des villes et des besoins en eau, des pompes sont mises au pointpermettant, grâce à des puits, d’extraire l’eau de nappes souterraines.Voici un dessin représentant en partie une telle pompe à eau, actionnée au moyen d’un piston. Quand lepiston monte ( 1 ), alors que la soupape S est ouverte et la soupape S’ fermée, l’eau du puits est aspirée.En même temps, l’eau qui se trouve au-dessus du piston est soulevée et peut être déversée à l’endroitvoulu. Quand le piston descend ( 2 ), la soupape S se ferme, la soupape S’ s'ouvre, l’eau emprisonnéedans la partie inférieure du corps cylindrique de la pompe est chassée vers la partie supérieure et le cyclepeut recommencer.

A cette époque, on pensait que l’élévation de l’eau dans le corps de la pompe était une confirmation de la« croyance » que la nature a horreur du vide. En effet, si l’eau ne suit pas le piston quand celui-ci sesoulève, un vide se formerait entre le niveau d’eau et le piston et ce vide est donc, par nature,inadmissible !

Au XVIIe siècle, se fait jour le développement d’idées nouvelles en sciences. L’un des principauxpromoteurs de ce renouvellement des idées est le savant italien Galileo Galilei qui a vécu de 1564 à 1642entre Pise et Florence. Au soir de sa vie, en 1638, après avoir été pourchassé pour ses idées, il vit àFlorence où il est assigné à résidence. Lors d’une promenade dans les jardins de la ville, il s’entretientavec l’un des maîtres fontainiers qui lui fait part d’un problème qu’il rencontre pour amener l’eau auxfontaines du parc.

( 1 ) ( 2 )

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Première partie :Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

13

Galilée raconte ainsi l’anecdote dans son livre « Discours concernant deux sciences nouvelles » publié en1638. « Le maître fontainier ajouta qu’il n’était pas possible, ni avec les pompes, ni avec les autresmachines qui font monter l’eau par attraction, de la faire monter un cheveu plus haut de 18 brasses1 queles pompes soient larges ou étroites ».

Face à ce problème, les savants de l’époque éprouvent bien des difficultés pour trouver une explicationconforme à l’horreur du vide que devrait avoir la nature… Il est particulièrement difficile de remettre enquestion des idées auxquelles les Hommes croient depuis des siècles. Galilée lui même trouvera uneexplication en affirmant que, certes, la nature a horreur du vide, mais que cette répugnance a des limites !Et lorsque cette limite est dépassée, la colonne d’eau « décroche ».

Personne ne semble alors fournir d’explication satisfaisante.

En 1643, un disciple de Galilée, Evangelista Torricelli (1608 - 1647) envisage de trouver une explication.Il estime d’abord que les manipulations seront plus aisées si on remplace l’eau par du vif-argent (nomalors donné au mercure) qui est un liquide environ 14 fois plus dense que l’eau : il pressent que ce liquides’élèvera 14 fois moins haut que l’eau.Il confie la réalisation des expériences à un des ses amis, Vincenzo Viviani (1622 - 1703). Celui-ciremplit de mercure un long tube (d’environ 1 m de long) en verre hermétiquement scellé à une extrémitéet le renverse dans une cuvette remplie de mercure. Le mercure du tube se vide partiellement dans lacuvette en se stabilisant à une hauteur de 76 cm par rapport au niveau de mercure dans la cuvette. Dans lapartie du tube où se trouvait auparavant du mercure, il y a maintenant le vide.

Torricelli ne se satisfait pas des explications qui sont émises à cette époque. Les disciples d’Aristoteexpliquent, par exemple, qu’une quantité d’air minime est restée dans le tube et qu’elle se dilate jusqu’à lalimite de ses possibilités lorsque le mercure baisse dans le tube. D’autres, comme le savant françaisDescartes, affirment que l’espace au-dessus du mercure est rempli d’une matière subtile capable de passerà travers les parois de verre du tube !En acceptant l’idée que le vide peut exister, Torricelli se retrouve face à un double défi :

affronter ses contemporains pour qui il est impossible d’accepter l’idée du vide, imaginer une explication inédite à la descente du mercure dans le tube.

Pour lui, ce sont les couches d’air qui exercent, par leur poids, une pression sur le mercure de la cuvette etc’est cette pression qui maintient la colonne de mercure en suspension dans le tube. Il observe d’ailleursde légères variations de la hauteur de mercure dans la colonne et il en conclut qu’elles sont dues à desvariations de la pression atmosphérique. Torricelli vient tout à la fois de démontrer que le vide peutexister dans la nature, que l’air a un poids et d’inventer le baromètre ! Personne, à cette époque, nepouvait, par exemple, imaginer que l’air avait un poids et ils sont nombreux à se moquer des idéesnouvelles de Torricelli.

Cependant, l’hypothèse de Torricelli va être confirmée de manière éclatante par un savant français BlaisePascal (1623 - 1662). Celui-ci publie les résultats de l’expérience de Torricelli en 1647, dans son livre« Expériences nouvelles touchant le vide » avec l’objectif de fournir des arguments en faveur de cettehypothèse. Il estime en effet que, si la pression de l’air est bien la cause des phénomènes observés, cettepression doit logiquement diminuer avec l’altitude. Il met alors sur pied la « grande expérience del’équilibre des liqueurs ».Cette expérience est réalisée au Puy-de-Dôme, le 19 septembre 1648 par Florent Périer, beau-frère dePascal à l’aide de deux « tubes de Torricelli », placés l’un au sommet, l’autre en contrebas, dans la plaine(environ 1 000 m plus bas). La différence du niveau de mercure entre les deux tubes (plus de 8 cm) établitde manière irréfutable que la hauteur du mercure dans un tube de Torricelli varie avec l’altitude.

D’autres confirmations expérimentales de l’hypothèse de Torricelli verront le jour. Ainsi, en 1654, àMagdebourg, en Allemagne, Otto Guericke appuie deux demi-sphères l’une contre l’autre avec un jointpour ne pas laisser passer l’air. Puis, avec une pompe aspirante, il fait le vide d’air à l’intérieur de lasphère ainsi formée. Il faut huit chevaux attelés de chaque côté pour exercer une traction suffisante etséparer ainsi les deux demi-sphères.

1 Une mesure de 18 brasses correspond à une distance un peu supérieure à 10 mètres.

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Première partie : Explicitation de points du programme faisant référence au livret d’accompagnement

14

Page 16: OUTIL 1éRE 2èME

Deuxième partie :Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

15

Deuxième partie : Exemples de planification ducours sur les deux années dupremier degré

Page 17: OUTIL 1éRE 2èME

Deuxième partie : Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

16

PLANIFICATION APPROXIMATIVE SUR LES DEUX ANNEES SCOLAIRES(Auteur: Simone Bertrand)

En première annéeEn première annéeEn première annéeEn première année

2h 2h 15h 3h 9h 9h 6h 9h 3h 3h 3h 12h 6h

.

Première approche du concept d'énergie.

Réappropriation de la distinction entre vivants et non vivants.

Pour avoir de l'énergie, les vivants doivent manger et boire.

Evaluation des acquisRemédiation

Imaginer et construire un modèle pourdistinguer les corps purs des mélanges.

Distinguer les mélanges homogènesdes mélanges hétérogènes.Imaginer et appliquer des techniquesde séparation des constituants d'unmélange.

Evaluation des acquisRemédiation

Les vivants transportent l'oxygène et les nutrimentsà leurs organes et éliminent des déchets.

Les vivants se reproduisent.

Observer et classer la matière qui nousentoure. Préciser ses principalescaractéristiques.

Evaluation des acquis dela 1ère année

Pour transformer l'énergie apportée par les aliments, laplupart des vivants doivent respirer.

Evaluation des acquis.Remédiation

Page 18: OUTIL 1éRE 2èME

Deuxième partie :Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

17

En deuxième année

.

6h 7h 3h 3h 15h 6h 3h 6h 3h 6h 6h 9h 9h

Etablir une relation entre les apports et les dégagements dechaleur et les changements d'état de la matière.Distinguer les concepts de chaleur et de température.

Relever les principalessources d'énergie électriqueet thermique.Repérer les transformationsd'énergie électrique etthermique en d'autres formesd'énergie.Utiliser de bons et de mauvaisconducteurs d'électricité dansla construction d'appareilsélectriques.

Réactivation des acquisde la première année.

Le Soleil est la source principale de la plupartdes énergies produites sur la Terre.A cause de sa position par rapport au Soleil,la Terre est une planète originale.

La reproduction humaine.

Evaluation des acquisRemédiation

Evaluation des acquisRemédiation

Mettre des forces en évidence et les classer selon leurs effetsperceptibles. Expliquer et illustrer par des exemples le principe des actions réciproques.Mesurer l'intensité d'une force.

Etablir la relation mathématique qui relie la forceet la surface pour déterminer une pression.

Les vivants des milieux aquatiquestransforment et dépensent de l'énergie.

Mettre en évidence la pression dans les fluides,en particulier la pression atmosphérique.

EvaluationEvaluationEvaluationEvaluationgénérale desgénérale desgénérale desgénérale desacquis de 1acquis de 1acquis de 1acquis de 1èreèreèreère

et 2et 2et 2et 2eeee années années années années

Identifier les transferts de la chaleur dans lesdifférents états de la matière. Déterminer lescaractéristiques d'un bon isolant thermique.

Page 19: OUTIL 1éRE 2èME

Deuxième partie : Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

18

UNE AUTRE VISION D’ENSEMBLE SUR LES DEUX ANNEES DU 1er DEGRE

(Auteur: Henri de Groote)

1ère année

.

+ 3 recherches complètes mises en œuvre par les élèves chaque année.

Corps purs. Mélanges homogènes ethétérogènes.

Etats solide, liquide, gazeux.

Capter l’oxygène de l’air(et de l’eau).

Transporter les nutriments etl’oxygène et éliminer lesdéchets.

Prélever la nourriture.Digérer.Se nourrir.

Se reproduire pour perpétuer l’espèce(reproductions végétale et animale).

LA MATIERE

LES BESOINS DESVIVANTS DES

MILIEUXTERRESTRE ET

AERIEN

Page 20: OUTIL 1éRE 2èME

Deuxième partie :Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

19

2e année

.

+ 3 recherches complètes mises en œuvre par les élèves chaque année.

Capter l’oxygène del’air et de l’eau.

Prélever la nourriture.Digérer.

Se nourrir.

Transporter lesnutriments etl’oxygène et éliminerles déchets.

Se reproduire pour perpétuerl’espèce (reproductions végétaleet animale).Reproduction humaine.

LES BESOINS DESVIVANTS DU

MILIEUAQUATIQUE

Relation entre les apports etdégagements de chaleur et lesétats de la matière.

Distinction entre les concepts dechaleur et de température.

Transfert de la chaleur dansles différents états de lamatière.Isolation thermique.

Circuits électriques.Bons et mauvaisconducteurs.

Principales sources d’énergie électriqueet d’énergie thermique.Transformation de l’énergie électrique et thermique end’autres formes d’énergie.

L’ENERGIE

Pression atmosphérique.

Mesurer l’intensité d’uneforce. Relation masse –poids.

Pression.

Les forces ont des effets perceptibles.Principe des actions réciproques.

LES FORCESLES FORCESLES FORCESLES FORCES

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Deuxième partie : Exemples de planification du cours sur les deux années du premier degré

20

Page 22: OUTIL 1éRE 2èME

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

21

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

Page 23: OUTIL 1éRE 2èME

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

22

NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Séquence 1 - Etude de l’air

Auteur : Marie-Christine Delaigle - Bouqueau

QuestionnementQuelle est la composition de l’air que nous respirons ? Quelles sont ses propriétés ?

Tâche proposée aux élèvesAprès une sensibilisation aux problèmes de pollution (recherche documentaire, séquence vidéo, lecture d’articles…), les élèves réalisent une série de manipulations afin de découvrir les propriétés de l’air et sa composition.Ils rédigent un rapport dans lequel ils schématisent les manipulations réalisées et notent toutes leurs observations et leurs hypothèses.

Compétence générale ciblée Parmi un éventail de ressources, en fonction d’une question à traiter, déterminer les moyens adéquats et explorer une piste de recherche.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Composition de l’air – Caractéristiques des gaz – Unité de volumeCorps purs et mélanges – Modèle moléculaire des solides, des liquides, des gazMélange homogène, mélange hétérogène – Instruments de mesures : éprouvette graduée, balanceOxygène – Dioxyde de carbone

Exprimer ses préconceptions et ses questions.Recueillir des informations par des observations qualitatives et quantitatives.Identifier les grandeurs à mesurer et les associer aux instruments de mesures adéquats.Emettre des hypothèses et les vérifier expérimentalement.Imaginer ou adopter des dispositifs expérimentaux simples, les construire et réaliser les expériences.Rassembler les observations sous la forme d’un rapport structuré.

Durée proposée : 7h.

Consignes données aux élèves

Schématiser chaque expérience et noter les observations au cahier.Rédiger un rapport dans lequel doivent figurer le schéma de la manipulation, les observations et la ou leshypothèse(s) concernant la propriété de l’air étudiée.

Suggestions pour le professeur

C’est l’occasion d’une première sensibilisation aux concepts de solubilité, de réaction chimique,d’incertitude des mesures, de moyenne et d’erreur accidentelle. Les élèves ont également la possibilité des’initier à la construction de tableaux et de graphiques.Suivant le temps disponible, laisser les élèves réaliser plusieurs manipulations.Aider les élèves pour la rédaction du rapport. Chaque groupe présente son travail et les hypothèses émisessont discutées pour arriver à une synthèse.

Page 24: OUTIL 1éRE 2èME

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

23

BREF DESCRIPTIF DES MANIPULATIONS ET DES TACHES

1A. Enlever l’eau de l’éprouvette (préalablement remplie d'eau) sans soulever l’éprouvette.

1B. Chauffer légèrement l’eau contenue dans le récipient (le verre doit pouvoir supporter l’opération).

2. Faire varier le volume de l’air contenu dans une seringue en plastique (disponible en pharmacie).

3. Recouvrir une bougie allumée d’un bécher et chronométrer la durée de la combustion (les récipientsont des capacités différentes).Comment mesurer le volume d’air contenu dans chaque récipient ?Etablir un tableau de résultats et construire un graphique volume d’air - durée de la combustion.

4. Recouvrir la bougie allumée d’une bouteille en plastique assez haute et sans fond. Fermer le goulotrapidement.

5. Faire un test à l’eau de chaux avec du dioxyde de carbone que l’on fabrique (l’eau de chaux et ledioxyde de carbone sont fournis par le professeur).Comparer avec un récipient contenant de l’eau de chaux à l’air libre.

Matériel mis à la disposition des élèves

Béchers ou bocaux de différentes grandeurs – eau – seringues – éprouvettes – pailles – allumettes –bougies flottantes – bouteilles en plastique sans fond – eau de chaux – dioxyde de carbone.

(Avec une paille ou une seringue, insuffler de l’air sous l’éprouvette.)

(Mettre en évidence ou informer les élèves que le gaz incolore quis’accumule en haut de l’éprouvette est de l’air.)

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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EXEMPLE DE GRILLE D’EVALUATION DANS LE CADRE DE LA SEQUENCE

Cotation0, 1, 2Critère Indicateurs

Elève ProfesseurLe rapport est soigné.Les rubriques nécessaires sont présentes.Les proportions des schémas sont respectées.Le langage est correct et précis.

Communication(présentation d’unrapport)

TotalLes manipulations sont réalisées correctement.Les observations sont en nombre suffisant.Les observations sont précises.Les hypothèses sont logiques.Le travail fait preuve d’originalité.

Eléments d’unedémarche scientifique

Total

Evaluation globale:

Communication claire de l’appréciation du professeur.

Chaque critère et indicateur peut avoir un poids différent suivant le niveau d’études et la compétencevisée.Les critères doivent être fournis aux élèves, tant en évaluation formative qu’en évaluation certificative; lesindicateurs ne seraient fournis qu’en évaluation formative.Une autre manière d’arriver à l’évaluation globale consiste à utiliser un système de cotation non chiffréedans lequel un critère ne serait satisfait que si le seuil de maîtrise minimum pour chaque indicateur estatteint.

Evaluation dans le cadre d’une nouvelle situation

Evaluer un rapport d'observation et d'expérimentation concernant la comparaison entre la composition del’air inspiré et celle de l’air expiré.L'évaluation pourrait également porter sur une recherche de liens entre des applications de la vie couranteet les caractéristiques de l’air.

Page 26: OUTIL 1éRE 2èME

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Séquence 2 - Respiration de l’Homme

Auteur : Marie-Christine Delaigle - Bouqueau

QuestionnementPourquoi l’air nous est-il vital ?

Tâche proposée aux élèvesModéliser, sous la forme d’un schéma, le mécanisme de la ventilation pulmonaire.

Compétence générale ciblée Rassembler les résultats d’une recherche, les valider, les structurer, les communiquer et les synthétiser en utilisant des supports et des langages variés.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Rythme respiratoire – Mécanisme de la ventilation pulmonaire – Capacité respiratoire

Exprimer ses préconceptions.Recueillir des informations par des observations qualitatives ou quantitatives.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un croquis, d’un tableau, d’un schéma,d’une photographie, d’un document vidéo.Analyser, interpréter et organiser des informations.Elaborer une synthèse, un concept, une loi.

Durée proposée : 6 h.

Consignes données aux élèves

Dessiner sa représentation de l’appareil respiratoire humain.Répondre à un questionnaire de recherche sur l’appareil respiratoire et son fonctionnement.Observer un modèle de l’appareil respiratoire.Observer des poumons de porc sous la conduite du professeur.Observer des poumons de lapin par petits groupes et répondre à un questionnaire d’observations.

Suggestions pour le professeur

Cette séquence donne aussi l’occasion d’aborder la description de l’appareil respiratoire, les échangesgazeux dans les poumons, le rôle des gaz dans le fonctionnement de notre corps, les méfaits del’inhalation de substances toxiques.

Matériel mis à la disposition des élèves

Questionnaire pour guider l’observation, poumons de porc (s’adresser à un boucher), poumons de lapin(faciles à obtenir dans un abattoir de petits animaux), modèle de l’appareil respiratoire, documentsdécrivant l’appareil respiratoire, cassette vidéo.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Quelques adresses de sites Internet

http://www.cs-i.com/pediatrie/mbed/respire.htmhttp://www.medisite.fr/urgences/comprendre/resp/http://www.doctissimo.fr/html/dossiers/urgences/sa_4441_respiration.htmhttp://www.multimania.com/bioados/html/Respir/resp.htmlhttp://perso.libertysurf.fr/vitalichip/sciences/sv/humain/appres/

Evaluation dans le cadre de la séquence

L'évaluation pourra porter sur les activités suivantes: légender un schéma de l’appareil respiratoire décrire le mécanisme de la ventilation pulmonaire schématiser et décrire les échanges gazeux au niveau des alvéoles rédiger des questions ou réflexions à propos de ce que l’on a observé.

Variante

Durée : 4h.

Questionnement Quels sont les dangers du tabac ? Comment inciter à ne pas fumer ? Comment inciter à ne pas polluerl’air ?

Tâche proposée Suite à une recherche documentaire (documents apportés par les élèves, documents remis par leprofesseur, vidéo…), dégager les idées essentielles concernant les causes et les conséquences de lapollution de l’air, les dangers du tabac…et proposer des solutions pour améliorer la qualité de l’air quenous respirons.Réaliser des affiches pour le réfectoire ou la salle d’étude sur les dangers du tabac, la pollution de l’air,les moyens d’éviter la pollution …

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Séquence 3 - Respiration des animaux

Auteur : Marie-Christine Delaigle - Bouqueau

QuestionnementTous les animaux respirent-ils comme nous ?

Tâche proposée aux élèvesPrésenter aux condisciples le fonctionnement de l'appareil respiratoire d’un animal en vue de montrer la diversité des moyens d’échanges gazeux.

Compétence générale ciblée Rassembler les résultats d’une recherche, les valider, les structurer, les communiquer et les synthétiser en utilisant des supports et des langages variés.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Respiration pulmonaire – Respiration cutanée – Respiration trachéenne

Travailler en sous-groupes et planifier les recherches.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un croquis, d’un tableau, d’un schéma,d’une photographie, d’un document vidéo.Analyser, interpréter et organiser des informations.Communiquer à ses pairs des informations à l’aide de supports divers.

Durée proposée : 6 h.

Consignes données aux élèves

Etablir ensemble une liste d’animaux présentant a priori des systèmes respiratoires différents et, aprèsconcertation avec le professeur, se les répartir entre élèves.Réaliser, par groupe de deux, une recherche documentaire ( livres, Internet …) pour les animauxattribués.Présenter aux autres le résultat de la recherche.

Suggestions pour le professeur

Si le choix d’un élève ou d’un groupe d’élèves se porte sur un animal à propos duquel la documentations’avère insuffisante, proposer une recherche sur un animal de la même famille. C’est l’occasiond’introduire la notion de classification et de caractères généraux d’un groupe ou d'une famille d’animaux.

Matériel mis à la disposition des élèves

Documents variés concernant la respiration de différents types d’animaux (manuels scolaires françaisriches du point de vue iconographique).

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Quelques adresses de sites Internet

http://www.mariedefrance.qc.ca/cmfweb/secondaire/svt/derouin/5eme/respiration/animaux/menu.htmlhttp://www.snv.jussieu.fr/bmedia/PetitBuffon/amphibien/respiration/resp1.htmlhttp://www.ac-reims.fr/datice/SVT/site/Rigolet/la_respiration_des_etres_vivants.htmhttp://www.ac-nice.fr/svt/pedago/program_central/Partie%20C1.html#4

Evaluation dans le cadre de la séquence

L'évaluation pourra porter sur l'activité suivante:décrire les modes respiratoires abordés.

Evaluation dans le cadre d’une nouvelle situation

L'évaluation pourra porter sur l'activité suivante:retrouver, à partir de documents nouveaux, le mode de respiration d’un animal qui n’a pas été étudié enclasse.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Interdépendance des organismes vivants

Auteur : Marie-Cécile Van Sull - Rondelet

QuestionnementLes êtres vivants ont-ils besoin les uns des autres pour se nourrir ?

Tâches proposées aux élèvesA partir d’une vidéo et de documents, répondre à un questionnaire en vue d’appréhender l’interdépendance des organismes vivants pour leur alimentation.A partir de dessins ou de photos d’organismes vivants, réaliser un collage représentant une chaîne alimentaire.A partir d'un exemple de milieu de vie, compléter un tableau reprenant tous les maillons des chaînes possibles.A partir d'un document, émettre une hypothèse sur le devenir des cadavres d'une chaîne alimentaire.

Compétence générale cibléeRassembler les résultats d’une recherche, les valider, les structurer, les communiquer et les synthétiser en utilisant des supports et des langages variés.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Herbivore, carnivore, omnivoreProducteur, consommateur, décomposeur

Décoder des documents informatifs (visuels ou écrits).Trier, classer, sérier.Réaliser une synthèse faisant appel aux concepts abordés.Appliquer un modèle construit et utilisé dans d’autres circonstances.

Durée proposée : 10 h.

Suggestions pour le professeur

Au cours de ce cheminement, les activités suivantes pourront être proposées. A partir d’un document audiovisuel (ex. : « Coccinelles et pucerons » ),

- noter un maximum d’informations qui permettront de répondre aux questions posées- rédiger les observations.

A partir d’un texte, comparer et expliquer des variantes de chaînes et de réseaux. Synthétiser ce qu’il faut mémoriser. Modéliser les chaînes alimentaires observées. Appliquer la modélisation dans d’autres situations semblables.

Eventuellement, à partir du régime alimentaire de l’ours (ou d’un autre animal), faire découvrir la notiond’opportunisme.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Consignes données aux élèves

1. On te propose de visionner deux fois un documentaire.Lors de la première projection, tu notes tous les mots de vocabulaire dont tu ne comprends pas lasignification : ils peuvent être un obstacle à la compréhension du contenu.Ensuite, tu repères les informations issues du documentaire qui te permettront de répondre aux questionset tu les notes soigneusement dans ton cahier de travail.

À partir du documentaire, tu observes et tu donnes un exemple (si le documentaire le permet):de lien alimentaire ;de proie et de prédateur ;d’organisme vivant protégé de prédateurs ;de lien entre quantité de nourriture disponible et reproduction ;de régimes alimentaires préférentiels.

2. Dans un milieu de vie, il y a notamment des relations alimentaires entre les vivants. Chaque relationalimentaire se représente par une chaîne alimentaire. Tu vas découvrir cette notion en réalisant le travailsuivant :

schématise une chaîne alimentaire et décris-la ; tu as reçu des dessins de vivants. Découpe-les soigneusement et colle-les en ayant le souci de

construire deux chaînes alimentaires.

3. Sous forme d'un tableau à 6 colonnes (chaque colonne représente un maillon possible d'une chaîne) ,construis toutes les chaînes alimentaires figurant dans l’exemple qui t’est donné (exemple de chaînesautour d’un arbre). Analyse ensuite les différentes chaînes.

4. Consulte le texte qui t’est proposé sur le rôle des décomposeurs. En quelques phrases, décris ce quedeviennent les organismes qui sont morts (informe-toi si c’est nécessaire).

Matériel mis à la disposition des élèves

Une vidéo sur les relations « proies-prédateurs » et un questionnaire guidant la découverte.Un schéma représentant les organismes vivant sur un grand arbre.Un document sur les décomposeurs et la fermentation.

Quelques adresses de sites Internet

http://www.edres74.cur-archamps.fr/ressourc/musee-annecy/chaine.pdfhttp://perso.wanadoo.fr/bernard.langellier/retro.htmhttp://www2.ac-toulouse.fr/lyc-bagatelle-saint-gaudens/ourhot41.htmhttp://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/product/intetice/CD-Rom6.htmhttp://www.ac-rouen.fr/colleges/povremoyne/exposition/expo/les_chaines_alimentaires.htm

Évaluations ponctuelles dans le cadre de nouvelles situations

Evaluation 1 : liens entre les organismes d’une chaîne et régimes alimentaires

Critère IndicateursLe nombre de concepts abordés est suffisant.Traitement correct des informations L’ordre dans la chaîne est respecté.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Evaluation 2 : noms des niveaux trophiques et recherche des chaînes

Critères IndicateursLe nombre de niveaux et de chaînes attendus est suffisant.

Traitement correct des informations Le vocabulaire et le nom des niveaux trophiques sontadéquats.

Structuration des informations Les maillons des chaînes sont dans le bon ordre.

Evaluation 3: application des connaissances dans un schéma représentant un nouveau réseau

Critères IndicateursRespect des consignes Les informations respectent le canevas proposé.

Le nombre de concepts attendus est suffisant.Le vocabulaire est correct et précis.Traitement des informations

mémorisées Le nom des niveaux trophiques est adéquat.Structuration des informations Les concepts sont mis dans le bon ordre.

Évaluation dans le cadre d'une situation d’intégration

Rédaction d’un texte de synthèse

Critères IndicateursLe texte évoque la relation prédateur-proie.Les différents niveaux trophiques sont tous repris dans ladescription.Appropriation du problème

Les noms des concepts et les détails sont bien utilisés.Le texte est logique et structuré.Communication (présentation d’une

synthèse) Le langage est correct et clair.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Adaptation des animaux à leur régime alimentaire

Auteurs : Louis Laurent - Francis Delaigle

QuestionnementUn animal qui mange de la viande a-t-il la même dentition qu’un animal qui mange de l’herbe?

Tâche proposée aux élèvesA partir du régime alimentaire d’un animal et d’une photo de son crâne, rechercher les caractéristiques qui lui facilitent la prise de nourriture.

Compétence générale ciblée Rassembler les résultats d’une recherche, les valider, les structurer, les communiquer et les synthétiser en utilisant des supports et des langages variés.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Herbivore, carnivore, omnivore

Recueillir des informations par des observations qualitatives ou quantitatives.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un croquis, d’un tableau, d’un schéma,d’une photographie, d’un document vidéo.Analyser, interpréter et organiser des informations.Elaborer une synthèse, un concept, une loi.

Durée proposée : 2 h.

Consignes données aux élèves

Par groupes de 2, choisir un animal parmi porc, chien, chat, rat, lapin, taupe, hérisson, vache, ratmusqué, chouette…

Rechercher des informations sur le régime alimentaire de l'animal. Observer attentivement le crâne de cet animal afin d'en rechercher les caractéristiques qui facilitent

la prise de nourriture ou une première fragmentation de celle-ci. Noter toutes les observations et déductions dans le cahier et les faire vérifier par le professeur. Un membre du groupe présente devant la classe les résultats de la recherche.

Suggestions pour le professeur

Commencer par rappeler le rôle des différents types de dents et localiser celles-ci sur un schéma.La séquence pourrait se terminer par la synthèse suivante : distribuer un document reprenant la photo ducrâne de chaque animal et indiquer en regard les différentes caractéristiques qui facilitent la prise denourriture.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Matériel mis à la disposition des élèves

Documents sur les régimes alimentaires de différents animaux.Crânes d’animaux ou photographies de crânes d’animaux.

Quelques adresses de sites Internet :

http://www.multimania.com/cranes/http://www.skullsunlimited.com/Contents2.htmhttp://perso.libertysurf.fr/pst/svtiufm/manganim.htmhttp://www.inrp.fr/lamap/activites/insights/os_squelette/sequences/accueil.html

Evaluation dans le cadre d’une nouvelle situation

Appliquer la même démarche avec des crânes d’animaux non encore étudiés en classe.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU : 1ère THEME : 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ENERGIE

Caractéristiques des organismes vivants

Auteurs : Simone Bertrand – Philippe Capelle

Questionnement Peut-on dire qu’un os est vivant ?

Tâche proposée aux élèves Elaborer une série de critères qui vont permettre d’opérer un classemententre vivants et non vivants.

Compétence générale cibléeParmi un éventail de ressources, en fonction d’une question à traiter, exploiter une piste de recherche.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Caractéristiques des organismes vivants

Repérer et noter une information issue d’un écrit scientifique.Comparer, trier, classer.Elaborer un concept.

Durée proposée : 2 h.

Consignes données aux élèves

Sans l’aide de documents, classer, dans un tableau à deux colonnes, les caractéristiques propres auxvivants et celles propres aux non vivants.

Avec la classe, négocier les critères qui vont permettre de distinguer les vivants des non vivants. Informés par les documents, et en utilisant les critères adoptés, classer les situations proposées selon

qu’elles se rapportent à des vivants ou à des non vivants.

Suggestions pour le professeur

Un organisme peut être considéré comme vivant dès qu’il possède « en potentialité » les caractéristiquesfondamentales d’un organisme vivant, à savoir la possibilité d’échanges avec l’extérieur et la capacité dese reproduire.

Matériel mis à la disposition des élèves

Documents illustrant différentes situations mettant en scène tantôt des vivants tantôt de la matière nonvivante.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Etude des oiseaux

Auteur : Henri de Groote

QuestionnementA quelles conditions un oiseau peut-il assurer sa descendance ?

Tâche proposée aux élèvesConstruire avec les condisciples une synthèse présentant une vue d’ensemble des tâches que les oiseaux accomplissent pour assurer la survie de leur espèce.

Compétence générale ciblée Rassembler les résultats d’une recherche, les valider, les structurer, les communiquer et les synthétiser en utilisant des supports et des langages variés.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Herbivore, carnivore, omnivoreMécanisme de la ventilation pulmonaireCirculation complète, circulation doubleMode de reproduction sexuée, fécondation, spermatozoïde, ovule, oviparitéCycle de vie, stimuli

Dégager des pistes de recherche.Travailler en sous-groupes et planifier les recherches.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un croquis, d’un tableau, d’un schéma,d’une photographie, d’un document vidéo.Noter une information communiquée par une personne-ressource.Analyser, interpréter et organiser des informations.Légender un schéma , une ligne du temps à partir d‘informations recueillies dans un texte scientifique.Construire un classement dichotomique.Communiquer à ses pairs des informations à l’aide de supports divers.

Durée proposée : 8 h.

Consignes données aux élèves et suggestions pour le professeur

Après une sensibilisation (documents sur des espèces en voie de disparition, promenaded’observations…), les élèves dressent une liste de tout ce qui leur paraît nécessaire pour qu’un oiseauassure sa descendance.Les idées sont regroupées sous la forme d’un diagramme « en arêtes de poisson », chaque arête étantdivisée en « sous-points ».Le schéma suivant montre, à titre d’exemple, ce que pourrait donner un recueil des représentations desélèves.

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Les élèves sont répartis en groupes, chaque groupe étant responsable d’une « arête ».A l’intérieur du groupe, les élèves se répartissent la tâche, notamment se distribuent les sous-points.Les élèves, individuellement ou par groupes de deux, réalisent une recherche documentaire ( livres,Internet, personne-ressource…) sur la question qu’ils traitent et présentent leur travail sur une feuille A4(par exemple, des mots-clés, des schémas et un texte de synthèse de quelques lignes).L’ensemble des feuilles est rassemblé au tableau de manière à former le schéma général. Chaque groupeprésente l’arête dont il est responsable.Les concepts-clés sont identifiés et font l’objet d’une synthèse au cahier.

Matériel mis à la disposition des élèves

Documents vidéo, photos, textes, schémas … disponibles en classe ou apportés par les élèves.

Evaluation dans le cadre d’une nouvelle situation

Face à un problème rencontré par un organisme vivant, par groupes, les élèves proposent un diagramme.Ensuite, individuellement, chaque élève développe une arête au choix.(Exemple : comment une ruche se prépare-t-elle à passer l’hiver ?)

Se déplacer

Communiquer

Ecarter la concurrence

Occuper un territoireOccuper un territoireOccuper un territoireOccuper un territoire

Nourrir la progénitureNourrir la progénitureNourrir la progénitureNourrir la progéniture

Régime alimentaire

Prélever la nourriture

Transporter la nourriture

Adaptation de l'appareil respiratoire

Détourner l'attention

Ecarter les prédateurs

Passer inaperçu

Protéger la descendance

Confier la tâche à d'autres

Technique du coucou

Choisir un partenaire

S'accoupler

Pondre-couver

Se reproduireSe reproduireSe reproduireSe reproduire

Rester en formeRester en formeRester en formeRester en forme

Adaptation du coeur

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Nutrition des mammifères

Auteurs : Simone Bertrand – Philippe Capelle

Questionnement

Un animal qui ne mange que de l’herbe comme le chevreuil est-il aussi bien nourri qu’un animal qui a une nourriture plus variée comme le renard ?

Tâche proposée aux élèves Par petits groupes, réaliser un poster présentant de manière succincte lesmodes de vie du chevreuil et du renard (en hiver et en été). Faire apparaître les régimes alimentaires de ces deux vivants sous la forme de graphiques et/ou de tableaux.Chaque poster sera présenté oralement à la classe, commenté et comparéaux autres.

Compétence générale cibléeRésoudre une situation complexe relative à la matière vivante ou inanimée par la mise en œuvre d'une démarche scientifique.

Concepts-clés et savoir-faire visés

NutritionAppareil digestifGlucides, lipides, protides, substances minérales et vitamines

Poser des questions et noter des informations communiquée par une personne-ressource.Travailler en groupes et planifier ses recherches.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique ou d’un document vidéo.Analyser, interpréter et organiser des informations.Communiquer à ses pairs des informations à l’aide de documents divers.

Durée proposée : 6 h.

Consignes données aux élèves

Individuellement, identifie les modes de nutrition du chevreuil et du renard à partir de :- divers documents (textes, tableaux, fiches signalétiques…) ;- l’interview d’un garde forestier invité en classe ou rencontré en forêt (les questions préparées

devront porter essentiellement sur l’alimentation du chevreuil et du renard) ;- passages de films vidéo montrant ces animaux occupés à s’alimenter à divers moments de

l’année. Avec ton groupe, réalise un poster présentant les modes de vie du chevreuil et du renard (en hiver et

en été). Mets en évidence les régimes alimentaires de ces deux vivants sous la forme de graphiqueset/ou de tableaux.Le rapporteur de ton groupe présente le poster à la classe.

Formule une première réponse à la question de départ ( = une constatation issue des premièresrecherches).

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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Formule de nouvelles questions suite à cette première constatation. Individuellement, à partir de documents proposés par le professeur (ou trouvés par les élèves entre

deux séquences de cours), complète la description des régimes alimentaires des deux vivants entermes de glucides, lipides, protides, eau, sels minéraux et vitamines.

Réalise avec ton groupe une synthèse des acquis de cette séquence de cours.

Suggestions pour le professeur

Faire réfléchir les élèves individuellement à partir des documents proposés avant de les mettre ensous-groupes.

Organiser le travail en groupes en donnant des rôles à chaque membre du groupe (animateur,gardien du temps, rédacteur du poster, rapporteur).

Les graphiques et les tableaux devraient faire apparaître une alimentation « déséquilibrée » chez lechevreuil. Un nouveau questionnement devrait se présenter :- qu’est-ce qu’une alimentation équilibrée ?- comment les végétariens stricts font-ils pour avoir suffisamment d’énergie pour vivre, grandir, se

reproduire, allaiter leurs petits… ? Ici, un apport notionnel s’impose probablement pour faire apparaître les concepts d’alimentation

équilibrée et d’aliments simples (glucides, lipides, protides, sels minéraux et vitamines). Les élèves sont ensuite invités à comparer des schémas de l’appareil digestif du chevreuil et du

renard ainsi que des tableaux ou graphiques montrant les quantités d’aliments simples absorbées auxdifférentes saisons par ces animaux.

Reprendre la première conclusion et la nuancer. Pour réaliser la synthèse des acquis, poser par exemple la question suivante : « qu’avons-nous

appris durant de cette séquence de cours ? ». Individuellement, les élèves notent tout ce qu’ils ontretenu. Puis, ils comparent leurs réponses par petits groupes et réalisent une synthèse collective surune grande feuille.Les feuilles sont fixées au tableau et comparées. Les points importants à mémoriser sont repérés etune synthèse pour toute la classe est réalisée. Celle-ci peut être notée au tableau et recopiée par tousles élèves ( c’est souvent long et fastidieux !). Une autre solution pourrait être de souligner lespoints importants sur les différentes affiches puis de confier à deux élèves la rédaction d’unesynthèse qui pourra être photocopiée après correction par le professeur.

Matériel mis à la disposition des élèves

Des documents variés (textes, tableaux chiffrés, graphiques, schémas…) relatifs à l’alimentation duchevreuil et du renard.Un document vidéo sur la vie en forêt.

Réflexivité

Le cours se termine par un moment de réflexivité sur la démarche suivie et les travaux de groupe : quelle était la question de départ ? comment avons-nous procédé ? ce qui a été facile, ce qui a été difficile, que faire pour améliorer les performances du travail de groupe ?

Extensions

Quelques recherches peuvent être proposées aux élèves comme extensions possibles sur le sujet traité. Parexemple :

qu’est-ce qui se trouve dans la viande ou les fruits et qui ne se trouve pas dans l’herbe ? quelle est la composition des graines ? les graines apportent-elles un complément nutritionnel aux herbivores ? Lequel ? que donnent les agriculteurs à leurs vaches pour améliorer leur menu ?

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Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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certains éleveurs ont imaginé qu’en donnant des protéines animales à leurs vaches, ilsaugmenteraient les rendements en lait et en viande. Ce rendement a effectivement augmenté mais unproblème grave est apparu. Lequel ?

comparer les régimes alimentaires de quelques vivants autres que le chevreuil et le renard et lestraduire sous forme de graphiques.

Evaluation dans le cadre d’une nouvelle situation

A partir de documents décrivant le mode de vie d’un animal sauvage dans son milieu naturel et sonrégime alimentaire en captivité (dans un zoo par exemple), à l’aide également de tableaux donnant lavaleur nutritionnelle des aliments consommés, comparer graphiquement les deux modes de nutrition eten tirer une conclusion concernant l’aspect équilibré des régimes alimentaires.

Cotation 0, 1, 2Critère Indicateurs

Elève ProfesseurDeux graphiques sont construits conformément auxconsignes.Les deux graphiques indiquent clairement lesquantités d’aliments simples absorbés.

La production est enadéquation avec la tâchedemandée

La comparaison de deux graphiques est pertinente.Les notions d’aliments simples sont utiliséesjudicieusement.Les valeurs énergétiques sont correctementcalculées.

La conclusion répond àl’attente

La conclusion est conforme aux données fourniespar les graphiques.Le travail est réalisé avec soin.Les phrases sont correctes aux niveau del’orthographe et de la grammaire.La présentation est

soignée Le texte de la conclusion est clair et ne comportepas de détail inutile.

Page 41: OUTIL 1éRE 2èME

Troisième partie : Exemples de séquences de cours

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NIVEAU: 1ère THÈME: 3.1. LES VIVANTS TRANSFORMENT L’ÉNERGIE

Nutrition de l’Homme

Auteurs : Simone Bertrand – Philippe Capelle

Questionnement Comment savoir si l’on mange trop ou non ?

Tâche proposée aux élèves Composer, pour un(e) élève de ton âge, un menu capable de satisfaire à la fois ses goûts et sa consommation énergétique pour une matinée.

Compétence générale cibléeA partir d’une situation-problème prise dans l’environnement proche, formuler une énigme à résoudre et proposer plusieurs pistes de recherche.

Concepts-clés et savoir-faire visés

Composition des aliments : lipides, glucides et protides

Formuler des questions sur base d’observations.Recueillir de informations par des observations qualitatives et quantitatives.Repérer et noter des informations issues d’un écrit scientifique, d’un schéma, d’un graphique.Comparer, trier, classer.Rassembler des informations et les communiquer à l’aide d’un support.

Durée proposée : 6 h.

Consignes données aux élèves

Construire un tableau montrant la consommation énergétique d’un(e) jeune en fonction de sesactivités.

Calculer, approximativement, en joules, l’apport énergétique du menu choisi.

Suggestions pour le professeur

Faire prendre conscience aux élèves qu’un petit déjeuner est différent suivant le contexte (typed’activités, conditions économiques, culture…).

Avoir une chance de faire changer certaines habitudes alimentaires des élèves, c’est sans doutemontrer l’intérêt d’un petit déjeuner consistant plutôt que de décrire des normes à suivre. Prendreplutôt des exemples « hors contexte » pour éviter la confrontation avec des problèmes particuliersrencontrés par les élèves (embonpoint, anorexie…).

Chaque élève pourrait se formuler quelques conseils personnels sans devoir en faire part.

Matériel mis à la disposition des élèves

Etiquettes reprenant la composition d’aliments tels que lait, pain, céréales, œufs, chocolat…Clips TV, dépliants.Documents renseignant sur la consommation énergétique en fonction des activités.

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Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences au premier degré

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Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences aupremier degré

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Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences au premier degré

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MATERIEL UTILE DONT DEVRAIT ETRE EQUIPEEUNE CLASSE DE SCIENCES AU 1er DEGRE

1. Equipement de base de la classe

Fenêtres permettant une aération aiséeDeux portes de sortie ouvrant vers l’extérieur du localTentures permettant une bonne occultationArrivée d’eau froide à chaque bloc d’expérimentation, évier, robinetExtincteur et couverture ignifugeTables stratifiées pour réaliser des expériencesUn bec bunsen (avec toile chauffante) à usage du professeurFrigo avec congélateur, spots lumineux (sources de chaleur)Armoire pour le rangement du matérielArmoire munie d’une clé pour les produits dangereuxBacs de rangement pour le transport du matériel

2. Matériel didactique favorisant la communication

Un grand écran, un tableau, un projecteur de diapositivesUn rétroprojecteur, un téléviseur avec un magnétoscopeUn ordinateur (avec raccordement Internet)

3. Matériel didactique scientifique

Un squelette humainDeux ou trois squelettes d’animaux (lapin, chat, pigeon, reptile…) et quelques crânes d’animauxPanneaux didactiques sur diverses parties de l’anatomie humaine ou animaleModèle de la cage thoracique montrant le mécanisme de la ventilation pulmonaireQuelques petits animaux naturalisésPossibilité de l’un ou l’autre élevage (poissons rouges, larves de ténébrions…)Quelques invertébrés conservés dans du formolUne encyclopédie destinée aux jeunes et/ou une encyclopédie du monde animal (documents que l’onpeut également trouver sur CD)Du matériel vidéo

4. Matériel de laboratoire

Un matériel de distillation avec refroidisseur (tuyaux et robinets adaptés)Une pompe à vide, une cloche à vide, des hémisphères de MagdebourgTrois microscopes optiques et un éclairage adaptableLames porte-objet et lamelles pour préparations microscopiquesTrois loupes binoculaires, six loupes ordinairesUn chronomètre au 1/10e sSix becs bunsen (avec toiles chauffantes) ou six plaques chauffantes électriquesSix thermomètres gradués en 1/10°C, six thermosSix dynamomètres de 1N, six dynamomètres de 5 N, deux dynamomètres de 10 N, des ressortsDeux balances à trébuchet avec leur boîte de masseDeux balances électroniques de ménage, deux balances de ménage ordinairesSix boîtes de masses à crochetsUne cuve à dissectionUn ensemble de plaques de polystyrène (à renouveler régulièrement) pour dissectionsSix jeux de pinces, ciseaux et scalpels pour dissectionsUne vingtaine de seringues 2 ml avec aiguille, six seringues 10 ml

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Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences au premier degré

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Verrerie (à renouveler régulièrement) : six erlenmeyer (250 ml), six agitateurs en verre six vases de Berlin de chacune des contenances suivantes : 100 – 250 – 500 – 1000 ml dix boîtes de Petri trois pipettes graduées de chacune des contenances suivantes : 2 – 5 – 10 ml cinquante tubes à essai en pyrex, cinquante en verre six éprouvettes graduées de chacune des contenances suivantes : 25 – 50 – 100 – 250 – 500 ml six ballons à fond plat, six entonnoirs tubes en verre et en caoutchouc

Brosses pour tubes à essai et pour ballon, six présentoirs pour tubes à essaiSix cristallisoirs, six creusets en porcelaine, six mortiers, six pilonsSix cuillers à combustion, six verres de montreSix trépieds, six statifs avec noix de serrage et pincesSix pinces en bois, six en acierAssortiment de bouchons de liège et de caoutchouc de calibres différentsUne douzaine de piles de 4,5 V, une douzaine de 6 VFils de connexion, fiches crocodile, assortiment d’interrupteursDes pinces coupantes ou à dénuder, différents conducteurs (cuivre, zinc, aluminium…)Une trentaine de lampes de 6 V avec soquetSix électrodes en zinc, six en cuivreSix boîtes Lego ou Fischer-technique contenant un moteurSix aimants cylindriques, six aimants plats, une dynamoQuelques appareils électriques (sèche-cheveux, mixer, rasoir, réveil…)Six sachets de ballons de baudruche

5. Produits d’usage courant

Un flacon de savon de vaisselleUne bouteille d’eau de JavelUne bouteille de vinaigre d’alcool, une bouteille d’huile de tableUn litre d’alcool à brûler, un litre d’alcool à 45°Une petite bouteille d’éther, une petite bouteille d’eau de Cologne ou de lavandeUn litre d’acide chlorhydrique, de la pancréatine et de la pepsineDu CaCO3, du CaCl2 (bain réfrigérant), de l’iode, de la paraffineUn kg de sucre fin, un kg de farine, un kg de sel de GuérandeUne bouteille de sirop de fruits (grenadine, menthe verte…)De la laine, de la frigolite, de la laine de verreUn petit sac de sable du Rhin, un petit sac de limaille de ferSix paquets de pâte à modelerDe la ficelle, des élastiques

6. Matériel spécifique pouvant être utile

Un colorant (fluorescéine, KMnO4 ou bleu de méthylène)Des bouteilles en plastiqueDes cylindres de même volume mais de matières différentes, des cylindres de même matière mais devolumes différentsDes pelotes de réjectionDes étiquettes reprenant la composition de différents aliments

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Quatrième partie : Un laboratoire pour les sciences au premier degré

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7. Réserve

L’équipe des professeurs de sciences du 1er degré devrait pouvoir gérer un fond de roulement d’environ200 € ce qui permet d’acheter facilement du matériel frais ( animaux ou organes à disséquer, produitscourants à renouveler…).

8. Bibliothèque

Dans le local de sciences, lorsqu’ils travaillent individuellement ou par groupes, les élèves devraientdisposer de sources de documentation. Ainsi, chacun des livres suivants pourrait être disponible parexemple en trois exemplaires.

Editions Hachette : Sciences de la vie et de la Terre 6e

Sciences de la vie et de la Terre 5e

Editions Magnard : Sciences et techniques biologiques 6e

Sciences et techniques biologiques 5e

Editions Belin : Sciences et techniques biologiques 6e

Sciences et techniques biologiques 5e

Editions Nathan : Biologie 6e

Biologie 5e

Editions Loisirs pédagogiques : Objectif vie

Editions De Boeck : Sciences et compétences au quotidien 1ère annéeSciences et compétences au quotidien 2e annéeJe construis mes apprentissages en sciences Manuel 1re et 2e années plus fichesd’outils 1ère et 2e années

Editions Hachette : Sciences physiques 6e

Sciences physiques 5e

Sciences physiques 4e

Editions Larousse : Tout le programme du collège Biologie GéologieTout le programme du collège Physique Chimie

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Bibliographie

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Bibliographie

AVANZI P., KESPY A., PERRET - GENTIL J., PFISTNER D., Physique science expérimentale,Optique-mécanique, L.E.P., Loisirs et pédagogie, Lausanne, 1985

AVANZI P., KESPY A., PERRET- GENTIL J., PFISTNER D., Physique science expérimentale, Chimie,L.E.P., Loisirs et pédagogie, Lausanne, 1992

BAL A.,MAURY E., RABUT C., TORTORA C., Biologie 3e et 4e Technologiques, Editions Hachette,1996

BEAUX J.-Fr., BEAUX Gh., Biologie Géologie, Tout le programme du Collège, Editions Larousse, 1991

BERTRAND-RENAULD S., MOLS J., Je construis mes apprentissages en sciences au premier degré,Editions De Boeck, 1998

BERTRAND-RENAULD S., MOLS J., Je construis mes apprentissages en sciences au premier degré,Fiches outils 1ère Editions De Boeck, 1998

BERTRAND-RENAULD S., MOLS J., Je construis mes apprentissages en sciences au premier degré,Fiches outils 2e, Editions De Boeck, 1998

BERTRAND-RENAULD S., MOLS J., Je construis mes apprentissages en sciences au premier degré,Guide pédagogique, Editions De Boeck, 1998

BORDET H., CASTIN D., MARTIN Cl., PIRSON P., Chimie 3e et 4e, Sciences 2 périodes, Editions DeBoeck, 1997

BREUER H., Atlas de la physique, Livre de poche, 1997

BRINGUIER G., MEYER J., PATARD J.-M., SZELAG M., Activités sciences physiques BEP, EditionsHachette

CALAMAND Cl., ARRIGHI J., BENICHOU L., DODEMAN L., FAURE Y. et B., GAUTHIER A.,GORENFLOT O., MONIER Cl., MOREAO Th., MSIHID B., PABA J.-Fr., PILOT A., QUENARDELM., ROSSI S., VEUILLE D., Sciences de la vie et de la Terre , 2e, Editions Hachette , 1993

CARRIAUX G., WUIDAR G., Découverte de la biologie, Manuel méthodique de biologie, enseignementsecondaire inférieur, Editions Dessain, 1973

CHABROL S., ESCALIER J., MANGIER J.-J., MARTIN J., MOREAU Th., MSIHID B., THOMAS G.,Sciences de la vie et de la Terre , 6e, Editions Hachette , 1996

CHARPAK G., La main à la pâte, les sciences à l’école primaire, Editions Flammarion, 1996

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BRUN-COTTAN Fr ., CAYET Fr., DEBRUNE M.-P., DEBRUNE M., RULLIER B., Sciences ettechniques biologiques, Editions Belin, 1986

DELETTRE A., DESLOGES J.-P., Enseigner les sciences et les techniques biologiques 6e/5e , EditionsNathan, 1993

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Bibliographie

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DURANDEAU J.-P., BRAMAND P., CAILLET D., COMTE M.-J., FAYE Ph., RAYNAL Ch.,THOMASSIER G., Sciences Physique 5e , Editions Hachette, 2000

DURANDEAU J.-P., BRAMAND P., CAILLET D., COMTE M.-J., DOERMANN F., FAYE Ph.,THOMASSIER G., Sciences Physique 3e , Editions Hachette, 2000

DURANDEAU J.-P., BRAMAND P., CAILLET D., COMTE M.-J., FAYE Ph., RAYNAL Ch.,THOMASSIER G., Sciences Physique 5e/4e , Editions Hachette, 1998

DURANDEAU J.-P., DEVALANCE J.-P., FAGET M., Sciences Physique 5e, Cahier d’activités,Editions Hachette, 2000

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GOURSAUD A., BAURRIER M.-Ch., GOMEZ G., JOURDAIN J., PRAT J. , Sciences physiques, 3e,Editions Bordas, 1994

GOURSAUD A., BOUCHOUX J., CASALIS-CAZALA J., GOMEZ G., JOURDAIN J., PRAT J.,Sciences physiques 4e, Editions Bordas, 1993

KANE J., STERNHEIM M., Physique, Interéditions, 1986

LAMARQUE J., LAMARQUE P., LE DOUSSAL Cl ., LIZEAUX Cl., TAVERNIER R., VIDEAUD A.,Biologie, Sciences et techniques biologiques et géologiques, 6e, Editions Bordas, 1987

LAMARQUE J., LAMARQUE P., LE DOUSSAL Cl ., LIZEAUX Cl., TAVERNIER R., VIDEAUD A.,Biologie, Sciences et techniques biologiques et géologiques, 5e, Editions Bordas, 1986

MATTHYS N., TODOROFF S., Sciences 4, Biologie – chimie - physique, La science, le sport et toi,Editions De Boeck, 1998

PARENT S., Dictionnaire des sciences et de l’environnement, Collection Hatier-Rageot, 1978

PERILLEUX E., Biologie 5e, Editions Nathan , 1992

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ROUSSELET D., Biologie 3e, science expérimentale, Editions De Boeck, 1992

ROUSSELET D., Biologie 4e, science expérimentale, Editions De Boeck, 1995

SALETTE P., Sciences physiques, BEP, Editions Delagrave, 1993

SALVIAT N., DESBEAUX B., PIOLET D., Sciences et techniques biologiques, 6e, Editions Magnard,1992

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SALVIAT N., DESBEAUX B., PIOLET D., CHENU Cl., Sciences et techniques biologiques, 5e,Editions Magnard, 1987

SCULIER D., WATERLOO D., Sciences et compétences au quotidien, Biologie/Physique, 1re, EditionsDe Boeck, 2001

SCULIER D., WATERLOO D., Sciences et compétences au quotidien, Biologie/Physique, 2e, EditionsDe Boeck, 1996

TAVERNIER R., LAMARQUE J., Enseigner la biologie et la géologie à l’école élémentaire, Guide desprofesseurs des écoles, Editions Bordas, 1992

TAVERNIER R., LIZEAUX C., Sciences de la vie et de la Terre, 2e, Editions Bordas, 1993

THOPUIN M., Problèmes de sciences et de technologie pour le préscolaire et le primaire, EditionsMultimondes, 1999

VERBIST Y., BRIBOSIA A., MATERNE P., NACHTERGAELE L., VANDERPERREN M., Physique5e option de base, Editions De Boeck, 1998

VINCENT P., Le corps humain, Editions Vuibert, 1978

WALKER J., Le carnaval de la physique, l’explication des phénomènes physiques en 610 questions etsans formules, Editions Dunod , 1997

WYNN Ch., WIGGINS A.-W., Intuitions géniales, Le top 5 des meilleures idées scientifiques, EditionsDe Boeck, 2001

Nouveau manuel de l’UNESCO pour l’enseignement des sciences, UNESCO

Le corps humain, livre et CD-Rom interactifs, site Internet, Editions Artis-Historia et OGC, 2000

La science expliquée aux jeunes, Editions Chantecler

100 expériences faciles à réaliser, Editions Nathan

Qui ? Pourquoi ?, Electricité, Editions Chantecler

Les leçons du professeur énergie. Que dit-il ?, que fait-il ?, Dossier Electrabel

Dossier pédagogique sur l’arbre, Editions CRIE (15, av. Prince de Liège à 5100 Jambes)

Dossier pédagogique sur l’éco-consommation, Editions CRIE

De l’eau pour demain, Editions CRIE

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