TABLE
DES MATIÈRES
Pages
Préface
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Avant-Propos
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Introduction
9
– –
Extraits des textes officiels 2002 concernant la découverte du monde relative aux sciences de la vie au cycle des apprentissages fondamentaux – cycle 2 Quelques précisions sur la démarche scientifique
Première partie :
Les manifestations de la vie chez l’enfant
9 11 13
I – ≠ ≠ ≠ ≠
Informations pour l’enseignant Les articulations et les mouvements Les sens Les dents L’alimentation
15 15 16 17 18
II –
Les objectifs notionnels
21
III – ≠ ≠ ≠ ≠
Les séquences Les dents (GS) L’alimentation (CP) Les cinq sens (CE1) Les mouvements (CE1)
23 23 27 39 55
Deuxième partie :
Les manifestations de la vie des animaux
57
I – ≠ ≠ ≠ ≠
Informations pour l’enseignant La tourterelle turque Les diamants mandarins Les cochons d’Inde ou cobayes Les vers de terre
59 59 60 61 62
II –
Les objectifs notionnels
65
III – ≠ ≠ ≠ ≠ ≠ ≠
Les séquences Élever des oiseaux : les soins et l’alimentation (GS) Élever des oiseaux : la procréation (GS) La vie du ver de terre (CP) Les décomposeurs (CP) Un élevage de cochons d’Inde à l’école (CE1) Les animaux se nourrissent (CE1)
67 67 79 93 110 124 145
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LES
MANIFESTATIONS DE LA VIE AU CYCLE
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Pages Troisième partie :
151
I – ≠ ≠ ≠
Informations pour l’enseignant Obtenir de nouvelles plantes par des graines Obtenir de nouvellles plantes par des organes végétatifs Croissance et développement
153 153 154 155
II –
Les objectifs notionnels
157
III – ≠ ≠ ≠ ≠ ≠
Les séquences Découvrir les arbres (GS) Cultiver des bulbes de jacinthe (GS) Bouturer et semer (GS) Le Tournesol (CP) Les Amaryllis (CP)
159 159 179 196 205 217
Bibliographie
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Les manifestations de la vie chez les végétaux
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PRÉFACE
Paradoxalement, alors que les découvertes scientifiques et technologiques se multiplient à une vitesse croissante, les sections scientifiques des universités sont désertées. La connaissance scientifique deviendrait-elle inaccessible ou l’enseignement des sciences serait-il mal reçu par les nouvelles générations ? Plus simplement, les jeunes ne seraient-ils pas plus attirés par des métiers du secteur tertiaire gravitant autour du commerce, de la communication, du tourisme ou de la publicité, du fait de la pression constante des medias ? Pourtant, nous évoluons aussi vers une civilisation dans laquelle les loisirs occupent une place prépondérante. On part en vacances souvent plusieurs fois dans l’année, encore à la mer, mais de plus en plus à la campagne ou en montagne. Ce contact renouvelé avec la nature devrait donc susciter des vocations naturalistes ou tout au moins faire prendre conscience de la nécessité de connaître cette nature. Il faut pour cela apprendre à regarder, à écouter, à décrire, à analyser. C’est dès le plus jeune âge que ces facultés doivent être développées et le présent ouvrage s’inscrit parfaitement dans cette optique. Il y est développé une méthodologie conduisant l’enfant à se connaître lui-même, en tant qu’être vivant : comment je fonctionne ? que dois-je faire pour bien fonctionner ? En s’interrogeant ainsi sur son anatomie, sa physiologie, son alimentation, sa santé, et grâce aux méthodes proposées ici, l’enfant acquerra les fondements d’une démarche scientifique qu’il pourra appliquer ensuite à la nature qui l’entoure. Caressons aussi l’espoir que cette manière moderne et concrète d’enseigner la « leçon de choses » conduira à des générations respectueuses d’un environnement qu’il importe maintenant de ménager, donc de comprendre.
Alain LEPRETRE Maître de Conférences, Directeur de l’IUP de Génie de l’Environnement à l’Université de Lille 1.
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AVANT-PROPOS
Cet ouvrage est issu de la réflexion d’un groupe constitué de trois Enseignants Maîtres Formateurs de GS, CP et CE1 et d’un Maître de Conférences en Sciences de la Vie et de la Terre au centre IUFM d’Arras. L’équipe a été aidée au cours de ce travail par Marie Oudar, responsable d’édition au CRDP du Nord – Pas-de-Calais. Les séquences proposées dans cet ouvrage sont des situations d’apprentissage toutes testées dans des classes de cycle II et abordant trois grands domaines de la découverte du monde : – les manifestations de la vie chez l’enfant, – les manifestations de la vie chez les animaux, – les manifestations de la vie chez les végétaux. Pour chacun de ces domaines, des explications sur les élevages, les cultures et les différentes notions abordées sont fournies dans le but d’apporter des compléments d’informations aux enseignants. Les quatre progressions sont présentées sous forme de séquences composées de plusieurs séances. La présentation de ces séances est toujours faite de la même façon : – – – – – – –
présentation de la situation, notions scientifiques en jeu, compétences scientifiques visées, objectifs spécifiques, organisation, matériel nécessaire, déroulement le plus souvent sous forme de tableau indiquant les consignes, le rôle et les interventions de l’enseignant, les activités et les réactions des élèves ainsi que les difficultés prévisibles.
Les séances proposées sont, autant que possible, basées sur la démarche scientifique et mettent le plus souvent les élèves en situation de recherche afin qu’ils modifient leurs représentations. Elles sont accompagnées de photographies d’élèves en situation, de photographies de réalisations et de documents destinés aux élèves. Cet ouvrage est un outil pour l’enseignant. Il propose des séances réalisables en classe sans toutefois faire un inventaire exhaustif de toutes les activités possibles au cycle II. Il va permettre à l’enseignant de trouver des pistes d’activités sur la découverte du monde biologique et d’élaborer des progressions annuelles pour chaque niveau et pluriannuelles sur l’ensemble du cycle.
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INTRODUCTION Extraits des textes officiels 2002 concernant la découverte du monde relative aux sciences de la vie au cycle des apprentissages fondamentaux - cycle 2.
Objectifs À l’école maternelle, l’élève a acquis les premiers rudiments d’une pensée rationnelle en reliant les causes aux effets dans quelques activités choisies, encadrées par l’enseignant. Au cycle des apprentissages fondamentaux, il consolide ses capacités de raisonnement en les appliquant à un champ plus étendu d’expériences. L’enseignant aide ses élèves à donner une première cohérence aux connaissances qu’ils construisent. Ils prennent ainsi conscience de la permanence de la matière, des critères distinctifs du vivant et du non-vivant. Ils apprennent l’utilisation raisonnée d’objets techniques L’espace et le temps deviennent des cadres homogènes et explicites dans lesquels ces connaissances peuvent être situées. Sous la conduite du maître, les élèves apprennent à identifier, au-delà de leur expérience immédiate, des espaces nouveaux et de plus en plus éloignés ; ils prennent conscience de l’existence d’autres époques ; ils découvrent d’autres phénomènes du monde de la matière et du vivant. Ils apprennent à se questionner, à agir de manière réfléchie. Ils manipulent, construisent, observent, comparent, classent, expérimentent. Ils dépassent leurs représentations initiales en prenant l’habitude de les confronter au réel. Ainsi, ils appréhendent le milieu dans lequel ils vivent et les matériaux qui sont disponibles autour d’eux. Ils s’interrogent et développent leur sens pratique. Le maître leur permet de structurer leur réflexion et leur action au cours de quelques projets de construction ou de fabrication élémentaire, développant leur goût de l’innovation et leur sens de l’invention. La diversité des réalités humaines dans l’espace, et plus encore dans le temps, peut déjà être perçue, mais elle ne devient que difficilement objet d’une connaissance formalisée et organisée. À cette étape intermédiaire, la littérature et les arts visuels restent les moyens les plus efficaces de les appréhender En contrepartie, leur rencontre contribue à l’éducation du regard et de la sensibilité. Les activités du domaine « Découvrir le monde » soutiennent de nombreux apprentissages transversaux. Elles sont l’occasion, pour les élèves, de confronter leurs idées dans des discussions collectives, de chercher des réponses à leurs questions à la fois sur le réel et dans des documents
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L ES MANIFESTATIONS DE LA VIE AU CYCLE 2
questionnement provenant le plus souvent de l’observation de l’environnement quotidien, l’investigation menée n’est pas conduite uniquement pour elle-même, elle débouche sur des savoir-faire et des connaissances.
Programme concernant le monde du vivant Comme en maternelle, l’élève observe des manifestations de la vie sur lui-même, sur les animaux et sur les végétaux. Au cycle des apprentissages fondamentaux, il identifie avec plus de précisions des caractéristiques communes du vivant. La découverte de la diversité des êtres vivants et de leurs milieux de vie invite à chercher des critères qui permettent de les classer sommairement, afin de parvenir à une première approche de la classification scientifique. L’éducation à l’environnement, abordée à cette occasion, sera conduite d’une manière plus systématique au cycle 3.
Les manifestations de la vie chez l’enfant Il s’agit de faire prendre conscience à l’enfant de certaines caractéristiques de son corps afin d’introduire quelques règles d’hygiène : – le corps de l’enfant : les cinq sens, les mouvements (rôle du squelette et des articulations), la croissance, les dents, l’alimentation ; – importance des règles de vie et d’hygiène : habitudes quotidiennes de propreté, d’alimentation, de sommeil.
Les manifestations de la vie chez les animaux et chez les végétaux L’objectif est ici de distinguer le vivant du non-vivant par la découverte des grandes fonctions du vivant. On s’appuie sur l’observation d’animaux et de végétaux de l’environnement proche, puis lointain, sur la réalisation d’élevages et de cultures en classe ou dans un jardin d’école : – – – –
naissance, croissance et reproduction (dont l’étude ne sera développée qu’au cycle 3) ; nutrition et régimes alimentaires (animaux) ; locomotion (animaux) ; interactions avec l’environnement.
Diversité du vivant et diversité des milieux L’objectif est de commencer à faire percevoir aux élèves la diversité du vivant grâce à l’observation et au classement de différents animaux, végétaux et milieux : – observation et comparaison des êtres vivants en vue d’établir des classements ; – élaboration de quelques critères élémentaires de classement, puis approche de la classification scientifique ; – après une première sensibilisation aux problèmes de l’environnement à l’école maternelle, l’élève prend conscience de la fragilité des équilibres observés dans les milieux de vie.
Compétences devant être acquises en fin de cycle dans le domaine du vivant L’élève doit être capable de : – décrire, identifier et observer quelques caractéristiques de la vie animale et végétale : naissance et croissance, nutrition, reproduction, locomotion (animaux) ; – mesurer et observer la croissance de son corps ; – déterminer et classer quelques animaux et végétaux en fonction de critères morphologiques.
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INTRODUCTION
L’élève doit avoir compris et retenu : – ce qui distingue le vivant du non vivant en se référant aux manifestations de la vie animale et végétale : croissance, reproduction, besoins nutritifs (aliments, eau), modes de déplacement ; – quelques critères élémentaires de classification ; – quelques caractéristiques du fonctionnement de son corps (croissance, mouvement et squelette, alimentation, dents ;, – les différentes caractéristiques des cinq sens ; – quelques règles d’hygiène relatives à la propreté, à l’alimentation et au sommeil.
Quelques précisions sur la démarche scientifique La démarche scientifique est un ensemble d’étapes qui permettent d’aller de la formulation d’un problème à sa résolution. La démarche scientifique a longtemps été réduite à la formule OHERIC (Observation Hypothèse Expériences Résultats Interprétation Conclusion). Cette formule intéressante puisqu’elle permet de retenir les différentes étapes de la démarche scientifique limite cette démarche à l’expérimentation, or il existe d’autres moyens de résoudre un problème sans forcément effectuer des expériences et, de plus, certains phénomènes ne permettent pas l’expérimentation (reproduction humaine, circulation sanguine, trajet des aliments...). Ces autres moyens sont les démarches d’observation, de documentation et de modélisation. Les différentes étapes de la démarche scientifique sont expliquées succinctement ci-dessous.
Le problème Toute démarche scientifique débute par un problème à résoudre. Le problème est formulé sous forme interrogative. C’est une question commençant en général par « où », « comment » ou « pourquoi » à laquelle il faudra répondre. Le problème peut être issu d’une observation, peut être une question des élèves ou proposé par l’enseignant.
L’hypothèse L’hypothèse est une réponse provisoire au problème soulevé. Elle est formulée sous forme affirmative et devra être validée ou invalidée.
La mise à l’épreuve de l’hypothèse Il existe plusieurs moyens de vérifier les hypothèses émises. Celle qui vient rapidement à l’esprit quand on parle de démarche scientifique c’est l’expérimentation qui consiste à mettre les hypothèses à l’épreuve par des expériences en faisant varier un facteur à la fois. Par exemple : essayer de faire germer des graines avec ou sans eau, à température ambiante et en présence de lumière. La ou les hypothèses peuvent être vérifiées également par : – L’observation. Une observation plus poussée, plus approfondie, avec l’aide d’instruments scientifiques tels que les loupes suffisent parfois pour trouver la réponse au problème. Par exemple : une observation des feuilles de Kalanchoe daigremontiana, notamment les organes situés à la périphérie de certaines feuilles et de l’environnement de la plante
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L ES MANIFESTATIONS DE LA VIE AU CYCLE 2
nous permet de dire que ces petits organes sont des jeunes plantules (reproduction asexuée). – La documentation. Une recherche documentaire à la BCD, une consultation d’ouvrage, une recherche sur Internet permettent de trouver également des réponses. – La modélisation. La modélisation consiste à fabriquer un objet concret, plus simple que la réalité, qui permet d’expliquer un phénomène. Par exemple : la construction d’une maquette du membre supérieur avec des morceaux de bois et des élastiques permet de comprendre le rôle des muscles, des os et des articulations dans les mouvements. Il est évident que les réponses aux problèmes posés au niveau de l’école primaire sont connues de l’enseignant ou peuvent être trouvées dans la littérature. Une démarche documentaire suffirait alors pour résoudre l’ensemble des problèmes. Cependant les quatre types de démarches scientifiques devront être utilisés pour que l’élève puisse construire son savoir et développer les compétences scientifiques nécessaires.
Les résultats L’ensemble des activités d’investigation permet de collecter ou de constater des résultats. Ces résultats obtenus peuvent être présentés sous forme de tableau, de dessins, de notes, de photos…
L’interprétation Au cours de l’interprétation il faut : – vérifier que les résultats obtenus répondent bien au problème posé et qu’ils valident ou non les hypothèses émises ; – faire parler les résultats en réalisant des graphes par exemple ; – comparer les résultats d’expériences afin de trouver des explications aux phénomènes observés.
La conclusion La conclusion est la structuration et la formulation scientifique de la réponse au problème, déduite des différentes activités d’investigations menées. Il faudra délimiter le champ de validation des investigations et communiquer les réponses au problème par des traces écrites, telles que des textes, des compte-rendus, des dessins, des photographies, des schémas...
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