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Fiche pédagogique – 9-12 ans
SCIENCES DE LA NATURE
MSN 26 – Explorer des phénomènes naturels et des technologies à l’aide
de démarches caractéristiques des sciences expérimentales
MSN 25 – Représenter des phénomènes naturels, techniques
PlanetSolar Deepwater Expedition
LA DÉMARCHE
EXPÉRIMENTALE
À TRAVERS LA MÉTÉO
Problématique
Comment identifier les données permettant de répondre à une question que l’on se pose? Et
comment relever ces mêmes données pour qu’elles soient fiables? Dans le cas particulier décrit cidessous, comment mesurer et comparer des données météorologiques? Comment fait-on pour
calculer des moyennes de température ou de précipitation? Comment identifie-t-on un climat?
Enjeux
Une des problématiques de cette unité consiste à pouvoir distinguer météo et climat. La météo est le temps qu’il fait à un moment
donné (un instant T) et à un endroit donné, alors que le climat est un ensemble de données statistiques récoltées sur une longue
période et de vastes régions. Il est dès lors intéressant de se pencher sur la manière d’établir des mesures météorologiques et
comprendre comment procéder pour identifier un changement du climat.
Durant leur périple, les scientifiques de l’expédition PlanetSolar Deepwater vont enregistrer des données météorologiques
(température de l’air, pression atmosphérique, humidité, force du vent, …) ainsi que des données océanographiques (température
et salinité de l’eau, oxygène dissout, pigments photosynthétiques, vitesse et direction des courants marins,…). Avant leur départ, ils
ont dû préparer leur mission et définir quelles données relever et comment les relever pour qu’elles puissent être utilisables par la
suite.
De manière similaire, les activités listées ci-dessous permettent aux élèves de se questionner sur les données à relever (quelles
données et pourquoi?), mais aussi et surtout d’entrer dans une démarche scientifique tout en établissant des liens avec le travail
des météorologues et des climatologues.
Approche Scientifique*
QUOI?
Être sensibilisé aux concepts de météorologie et de climatologie.
Identifier des méthodes permettant de comparer le temps qu’il fait à
court comme à long terme (décennies).
COMMENT PROUVER CE QU’ON DIT?
Utiliser des instruments de mesure et élaborer des dispositifs
permettant de relever des données météorologiques et de les exploiter
(comparaison sur le long terme, comparaison entre lieux différents,
calculs de moyennes, …)
COMMENT? POUR QUELLES RAISONS?
Comprendre comment les scientifiques (météorologues et
climatologues) travaillent, comment ils peuvent comparer des données
récoltée sur de longues périodes et ainsi observer des changements
climatiques. Identifier quelques enjeux liés aux changements
climatiques.
(*) Selon les moyens d'enseignement "Géographie, histoire, sciences de la nature" 1P-2P (CIIP, 2012)
ÉCHANGES ENTRE CLASSES ET SCIENTIFIQUES
Le projet d’échanges entre les classes et les scientifiques de l’expédition PlanetSolar Deepwater
s’intègre dans une séquence pédagogique en cinq modules.
1. Présentation de l’expédition par l’enseignant (30 min)
2. Réalisation de quelques-unes des activités proposées ci-dessous (environ 1h30)
a) Comment préparer une recherche scientifique?
Discussion: Qu’est-ce qu’une démarche scientifique? Comment choisir un thème, une question de recherche?
Comment identifier les données à récolter? Comment s’y prendre? Comment les analyser?
b) Qu’est-ce que la météo?
Discussion au sein de la classe. Pourquoi est-ce important pour l’homme de connaître le temps qu’il fait…
…et de pouvoir prédire le temps qu’il va faire? Quelles activités humaines sont particulièrement concernées?
Visionner une séquence météo de la RTS (ressource n°1). De quoi parle-t-on? Quelles sont les données importantes? Que
mesure-t-on? Quelles sont les unités utilisées? Quels symboles observe-t-on?
c) Comment effectuer des relevés météorologiques?
Délimiter un espace d’étude: la cours de récréation par exemple. Chercher une manière d’effectuer des relevés
météorologiques fiables. Quels instruments utiliser? Où les placer? Quand faut-il effectuer les mesures? A quelle
fréquence? Comment établir une moyenne journalière? Mensuelle? (Ressource n°2)
Pour aller plus loin:
Comment s’y prennent les météorologues à l’heure actuelle pour relever des données météorologiques?
Et il y a 150 ans, comment s’y prenaient-ils? Quelles données avons-nous datant des premiers relevés
météorologiques (les premiers remontant aux années 1860)?
d) Quel climat avons-nous?
Quelles variétés de climat existe-t-il? Comment définir les différents climats?
Comment connaît-on le climat des siècles passés? Que sont les changements climatiques? (Ressources n°3 et 4)
3. Discussion avec les élèves et identification d’une série de questions à poser au scientifique
sur le thème de la démarche scientifique (45 min)
4. Visite du scientifique en classe (45 min) (sur inscription et dans la limite des places disponibles)
5. Bilan en classe (30 min)
QUELQUES RESSOURCES
Ressources générales, moyens d’enseignement et dossiers pédagogiques
1. Prévisions météorologiques de la RTS >> en ligne ici
2. Émission C’est pas sorcier «La météo: le bulletin des sorciers», France3, 2005 >> en ligne ici
3. Manuel pédagogique Là-bas est-ce différent? in Dubois L., Garnier C., Giordan A., Olivier D., Schumacher D., (2012).
Découverte du monde Manuel cycle 2, Guide pédagogique cycle 2, Fichier à photocopier cycle 2, Nathan, Paris. >> en ligne ici
4. Dossier pédagogique d’Educapoles «Le climat et les changements climatiques» >> en ligne ici
5. Animations d’Educapoles (cycle de l’eau, climat, effet de serre, etc) >> en ligne ici
6. Collection d’instruments de mesure météorologique, Musée d’histoire des sciences, 128 rue de Lausanne, 1202 Genève
OBJECTIFS DU PLAN D’ÉTUDE ROMAND ABORDÉS PAR CETTE SÉQUENCE
Apprentissages MSN 25-26
⋅ Formulation de questions et d’hypothèses au sujet du temps qu’il fait et du climat.
⋅ Relevé fidèle des résultats, des observations et/ou des mesures effectuées (température, précipitations,
couverture nuageuse, …); tenue d'un journal d'observations
⋅ Choix d'outils ou d'instruments adéquats pour une situation problématique donnée; utilisation correcte de ces
outils en prenant conscience des marges d'erreurs ou d'interprétation
⋅ Élaboration et mise en œuvre d’un dispositif permettant de récolter des données fiables.
⋅ Récolte des résultats ou des observations pertinents en regard de la problématique étudiée
⋅ Organisation des données à l'aide de différents outils de représentation
En lien avec FG 21-26-27
⋅ Décoder la mise en scène de divers types de messages
⋅ Analyser des formes d’interdépendances entre le milieu et l’activité humaine
Capacités transversales dominantes
développées
⋅ Collaboration – action dans le groupe
⋅ Communication – codification du langage, analyse des ressources, exploitation des ressources, circulation de
l’information
⋅ Stratégies d’apprentissage – gestion d’une tâche, acquisition de méthodes de travail, choix et pertinence de la
méthode, développement d’une méthode heuristique
⋅ Pensée créatrice – développement de la pensée divergente
⋅ Démarche réflexive – élaboration d’une opinion personnelle, remise en question et décentration de soi