des objets

Découverte du monde des objets
Cycle 2
Mercredi, 8 février 2012
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Pierre-Marie FONTAINE IEN Béthune 1
Déroulement :
Atelier 1 – le 08.02.2012
Phase collective de présentation (formateur) :
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- présentation de l’animation pédagogique
- rappel des textes officiels et des horaires
- la démarche technologique, la démarche technologique à l’école
- proposition d’une séquence d’apprentissage autour d’un
questionnement
Phase de travail en groupes - Répartition par niveau de classe (G.S. /
CP. / C.E.1)
Consigne : répertorier les thématiques ou/et les problématiques en
découverte du monde des objets par niveau de classe
Atelier 2 - le 23.03.2012
Consigne :
- élaborer une progression de thématiques ou de
problématiques par niveau (5 par niveau) sous la forme de
questions à résoudre
- réaliser des fiches de présentation pour chaque question
Chaque groupe remet au formateur un document numérique
publiable sur le site de l’inspection.
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Rappel des textes officiels et des horaires
DÉCOUVERTE DU MONDE - Cycle 2 : GS / CP / CE1
● Socle commun – Décret du 16 juillet 2006
Compétence 3. Les principaux éléments de mathématiques et la
culture scientifique et technologique
Il s’agit de donner aux élèves la culture scientifique nécessaire à une
représentation cohérente du monde et à la compréhension de leur
environnement quotidien ; ils doivent saisir que la complexité peut être
exprimée par des lois fondamentales.
Des approches concrètes et pratiques des mathématiques et des
sciences, faisant notamment appel à l’habileté manuelle (par exemple,
travailler un matériau, manipuler des volumes, en réaliser), aident les
élèves à comprendre les notions abstraites.
Les mathématiques, les sciences expérimentales et la technologie
favorisent la rigueur intellectuelle constitutive du raisonnement
scientifique.
Socle commun
* LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE
Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de
comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature, celui
construit par l’Homme ainsi que les changements induits par l’activité
humaine.
Leur étude contribue à faire comprendre aux élèves la distinction entre
faits et hypothèses vérifiables d’une part, opinions et croyances d’autre
part. Pour atteindre ces buts, l’observation, le questionnement, la
manipulation et l’expérimentation sont essentiels, et cela dès l’école
primaire, dans l’esprit de l’opération « La main à la pâte » qui donne le
goût des sciences et des techniques
dès le plus jeune âge…
Les élèves doivent comprendre que les sciences et les techniques
contribuent au progrès et au bien-être des sociétés.
Programmes 2008
Programmes 2008
Ecole maternelle : Découvrir les objets
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Les enfants découvrent les objets techniques usuels (lampe de poche,
téléphone, ordinateur...) et comprennent leur usage et leur
fonctionnement : à quoi ils servent, comment on les utilise.
Ils prennent conscience du caractère dangereux de certains objets.
Ils fabriquent des objets en utilisant des matériaux divers, choisissent
des outils et des techniques adaptés au projet (couper, coller, plier,
assembler, clouer, monter et démonter ...).
Programmes 2008
Découverte du monde
Au CP et au CE1, les élèves ont un accès plus aisé aux savoirs grâce
à leurs compétences en lecture et en mathématiques.
●
Ils acquièrent… des connaissances sur le monde et maîtrisent le
vocabulaire spécifique correspondant. Ils dépassent leurs
représentations initiales en observant et en manipulant.
Découvrir le monde… des objets
Les élèves… apprennent quelques règles… de sécurité personnelles
et collectives. Ils … apprennent à respecter l’environnement…
Ils réalisent des maquettes élémentaires et des circuits électriques
simples pour comprendre le fonctionnement d’un appareil.
Programmes 2008
Durée annuelle des enseignements : 81 heures
(à répartir entre cinq domaines : temps, espace, vivant, matière et
objets) sur cinq périodes
Durée par période : environ 16h par période ; soit environ 3h par
domaine (séquence d’apprentissage de quatre séances de 45 minutes)
Favoriser les projets pluridisciplinaires
Cinq pistes d’étude par an
Découverte des objets, de leur usage et de leur
maniement, règles de sécurité
Objectifs spécifiques
Commentaires
- Être capable de choisir un outil ou un
objet pour un usage recherché (visser,
pincer, couper du tissu, du carton,
transvaser…).
- Être capable de repérer une même
solution technique assurant des fonctions
différentes (par exemple, vis-écrou).
- Être capable de repérer une même
fonction assurée par différentes solutions
techniques (par exemple, différentes
sortes de pinces à linge ou de cassenoix).
- Savoir utiliser un objet en assurant la
sécurité (aiguille, couteau…).
- Savoir lire les indications et les icônes
(sécurité, limites d’usage).
La démarche doit inclure la résolution
d’un problème ou la réponse à un petit
défi, par exemple en montrant l’objet fini
sans en révéler le mécanisme.
Il est possible de rassembler des objets
de même fonction et d’aspects différents
(point de vue esthétique). Au-delà de la
logique de l’utilisateur, il s’agit d’une
première approche de la notion de
fonction technique sur la base d’un
ensemble d’objets simples.
Réalisation d’un circuit électrique simple
Objectifs spécifiques
Commentaires
Être capable de réaliser un circuit
permettant l’allumage d’une ampoule à
l’aide d’une pile et savoir commander ce
circuit par un interrupteur ou un boutonpoussoir.
Savoir repérer les causes de
dysfonctionnement dans un circuit
électrique simple ou dans un objet
alimenté par des piles.
Être capable dans un cas simple
d’élaborer un diagnostic de panne en
hiérarchisant les tests.
C’est par une approche très opératoire que
les élèves prennent conscience de la
nécessité de construire une « boucle »
incluant une pile, en étant attentifs à la
qualité des contacts. Aucune formalisation
supplémentaire n’est nécessaire à ce
niveau.
L’utilisation d’appareils électriques
alimentés par des piles offre l’occasion de
réfléchir à la place et au rôle de celles-ci.
La recherche de pannes orchestrées par
l’enseignant ou par les élèves eux-mêmes
les engage peu à peu vers l’un des
aspects d’une démarche scientifique, à
savoir chercher de quoi dépend un
phénomène en faisant des hypothèses et
en les testant en ne faisant varier qu’un
seul paramètre à la fois.
Principes élémentaires de sécurité des personnes et des
biens dans l’utilisation de l’électricité
Avertissements aux élèves
Commentaires
- Savoir que les expériences menées en
classe ne doivent pas être reproduites à
la maison en utilisant l’alimentation du
secteur.
- Savoir distinguer, parmi les objets
électriques, ceux qui sont alimentés par
des piles et ceux qui sont alimentés par le
secteur.
- Savoir qu’il est dangereux de mettre ses
doigts dans une prise électrique et
d’utiliser les appareils électriques dans un
milieu humide.
Les principes de sécurité font l’objet d’une
attention particulière à un âge où les
enfants restent exposés aux accidents
domestiques.
Démarche technologique
ANALYSE DU BESOIN A qui ça peut servir ? A quoi ça va servir ?
CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL Comment doit être l’objet ?
Quelle est la fonction globale ?
AVANT-PROJET Quelles sont les meilleures solutions possibles ? Quelle est la
meilleure solution ? Réalisation d’un prototype
ANALYSE DE FABRICATION Quelles sont les différentes étapes à mettre en
œuvre ? Combien d’exemplaires ? Comment organiser les ateliers ?
FABRICATION EN SERIE Fabrication - Contrôle
COMMERCIALISATION Quel prix ? Quel distributeur ? Notice d’utilisation MAINTENANCE Maintenance préventive Maintenance curative
RECYCLAGE Comment récupérer les éléments de l’objet ?
Démarches technologiques à l'école
Démarche 1 - De l’objet existant à l’objet fabriqué
De l’objet à l’objet
Comprendre le principe de fonctionnement de l'objet existant:
- observation
- démontage éventuel
- dessins, schémas
- élaboration d'une fiche de fabrication
- fabrication de l'objet : Essais pour valider, régler, ajuster (analyse des
dysfonctionnements) modifier, corriger
- Utilisation
Démarches technologiques à l'école
Démarche 2 - De la fiche technique à la fabrication de l’objet Consigne écrite associée ou non à des schémas
- orale
- écrite
- gestuelle
Lecture de documents « techniques » ( fiches techniques de
fabrication)
Réalisation (choix et manipulation d’outils pour la fabrication)
L’objet réalisé devra être rigoureusement identique au modèle.
Démarches technologiques à l'école
Démarche 3 - Du besoin à la fabrication d’un objet Démarche de projet technique
la notion de projet technique englobe à la fois cette idée de réponse à un
besoin (à un défi) et celle de l'anticipation qu'entraîne le projet :
Point de départ : un besoin ou un défi
-
analyse du besoin, du défi
- choix des matériaux et des outils,
- phases techniques de réalisation (essais / erreurs / ajustements)
- vérification de la conformité de l'objet au besoin (ou défi) de départ
- évaluation de l'objet fini.
Finalités de la découverte des objets
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Permettre à l'enfant de développer sa pensée, en
relation avec la maîtrise de divers langages et en
particulier en verbalisant ses actions, découvrir et
apprendre un vocabulaire technique.
Permettre à l'enfant une première approche du
monde construit par l'homme. Des premières
réponses à des " comment ? " et des " pourquoi ? " :
la question " pourquoi ? " est associée à la recherche
d'explications, de relation entre une cause et un
effet, et à l'intégration d'éléments dans un ensemble
cohérent d'objets ou de notions.
Finalités de la découverte des objets (suite)
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Adopter des attitudes propres aux scientifiques
(chercheurs, ingénieurs, techniciens…) : acquérir
une démarche d'investigation, de réalisation et
d'utilisation - développer l'émission d'hypothèses,
l'anticipation, les essais / erreurs, la vérification...
Montrer les liens entre les besoins de l’homme et
les produits réalisés avec différentes contraintes et
l'évolution au cours du temps.
Finalités de la découverte des objets (suite)
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l’acquisition de connaissances, d'attitudes et de
capacités en termes :
- de savoirs, par la découverte de son environnement
technologique et l’élargissement de ses
connaissances,
- de savoirs-faire, par l’appropriation d’une
démarche logique, réfléchie et d’une méthode de
travail.
- de savoirs-être, en développant des comportements
susceptibles de favoriser l’intégration sociale et
professionnelle.
La maîtrise de la langue
Individuellement ou collectivement, le langage est notamment
mobilisé pour :
– formuler des connaissances qui se construisent : nommer,
étiqueter, classer, comparer, élaborer des référents, transmettre ;
– mettre en relation : interpréter, réorganiser, donner du sens ;
– faire valoir son point de vue : convaincre, argumenter ;
– interpréter des documents de référence : rechercher, se
documenter, consulter.
La maîtrise de la langue (suite)
L’oral :
L’expression parlée favorise une pensée à la fois réfléchie et
spontanée, divergente, flexible et propice à l’invention. Ceci implique
que les temps de parole s’inscrivent dans la durée grâce au
questionnement du maître et à l’organisation du travail entre pairs.
L’écrit :
Écrire favorise alors le passage à des niveaux de formulation et de
conceptualisation plus élaborés en intégrant à l’écrit des formes
variées : schémas, graphiques, alinéas, soulignements…
La maîtrise de la langue (suite)
La maîtrise de la langue (suite)
La maîtrise de la langue (suite)
Le texte injonctif ou écrit pour faire.
Caractéristique en technologie : notice de montage, d’entretien,
d’utilisation, de fabrication
Utilisation de l’impératif ou de l’infinitif, concision, langage
spécifique.
Organisation, numérotation des opérations, recours au schéma,
nomenclature...
La trace écrite collective :
Institutionnalisation par la trace écrite de la notion visée et résolution
du problème scientifique
Démarche 1 – De l'objet existant à l'objet fabriqué
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Un exemple en grande section
Séquence d'apprentissage
Le moulin à vent en papier
Séance 1 – Observation /
démontage
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Observation : analyse de l'objet
Comment fonctionne-t-il ?
Il faut souffler pour le faire tourner ou le mettre
au vent. Il tourne plus ou moins vite selon qu'on
souffle fort ou non, si le vent est fort ou non.
Pourquoi peut-il tourner ? La manière dont la
feuille est pliée, le moulin tourne autour d'un
axe.
Séance 2 – Démontage – Recherche
du mode de fabrication
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Démontage / remontage de l'objet
Mise en évidence des fournitures qui le
composent : une feuille de papier pliée, une tige
en bois ou une règle en bois, une punaise
Actions pour le construire : découper, plier, fixer
Lister le matériel pour réaliser l'objet : un crayon
de papier, une règle, une paire de ciseaux.
Réaliser un écrit.
Séance 3 : réaliser la fiche de fabrication
1 - Découper un carré dans la
feuille en papier.
Tracer deux traits avec le
crayon de papier : chaque trait va
d'une pointe à la pointe opposée
Marquer le point d'intersection
des deux traits.
Séance 3 (suite)
2 - Plier chaque pointe
vers le point d'intersection
Tracer un repère
sur le pli qui coupe
chaque trait.
Séance 3
3 - Couper en partant
de chaque pointe
jusqu'au repère avec
la paire de ciseaux.
Séance 3
4 - Replier chaque pointe
vers le point d'intersection.
5 - Piquer la punaise au travers
des 4 pointes et du point
d'intersection.
Séance 3
6 - Enfoncer la punaise
dans la baguette de bois.
7 – vérifier que le moulin
tourne.
Séance 4 : fabrication du moulin à
vent en papier
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Chaque élève fabrique son moulin à vent en le
personnalisant (décorer les ailes du moulin)
Séance 4 : le moulin
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Montrer des photos de moulins
Montrer des petits films montrant des moulins
en mouvement
Montrer des éoliennes en mouvement...
Démarche 3 : du besoin, d'un défi
à la fabrication d'un objet
Défi pour une classe de
C.P. ou de C.E. 1 :
construire un objet qui roule
Séance 1 : analyse du défi
- Se poser les premières questions sur les fonctions
d'un objet qui roule
- Rechercher un objet existant qui roule : les
voitures
- Observations de ces objets techniques mise en
relation avec la réalité
Séance 1 (suite)
- Faire émerger le fonctionnement d'une vraie voiture.
Verbes d'action : « rouler, avancer, reculer, klaxonner,
tourner, freiner, s'arrêter, démarrer, accélérer, tourner,
faire du bruit, éclairer etc.. »
Vocabulaire : roue, carrosserie, moteur, volant...
- 1ers éléments de la fabrication
Définir ce que pourra faire notre voiture : rouler,
avancer, reculer.
Séance 2 : comment construire un
objet roulant ?
Les élèves se mettent par deux ou trois et ils se
mettent d'accord sur l'objet roulant à réaliser.
Chaque groupe liste le matériel dont il pense avoir
besoin pour construire son objet roulant.
Il dessine le prototype et rédige le « bon de
commande du matériel ».
Echanges entre les groupes
Vocabulaire spécifique : prototype, roue, axe
(essieu), châssis (apporté par l'enseignant)
Séance 3 : fabrication du prototype
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Fabrication avec le matériel commandé et
apporté par l'enseignant
Essais du prototype, compléter la fiche de
fabrication
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Pourquoi ça roule et pourquoi ça ne roule pas ?
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Retour à l'observation d'une voiture
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Modifications du prototype
Séance 3 (suite)
Pour l'enseignant : amener les élèves à
relier les conséquences et les causes à
travers les observations des voitures
et trouver des solutions.
Vérifier la conformité de l'objet
réalisé avec le défi de départ.
Utiliser un plan incliné...
Séance 4 : comparer les prototypes – réaliser
une fiche de fabrication collective
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Evaluation des objets finis
Quel prototype va le plus loin dans les
mêmes conditions de fonctionnement ?
Comparaisons
Réaliser une fiche de fabrication avec
des dessins.
Photographier les prototypes Prolongements
A partir du châssis, ajouter une carrosserie ou encore,
à partir du châssis, rechercher un mode de propulsion
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tirer avec une ficelle
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pousser à la main
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lancer avec un élastique
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faire rouler sur un plan incliné
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ajouter un « moteur à réaction » (ballon)
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ajouter une voile...