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Aide à la construction d’une progression en sciences et en technologie au cycle 3

Les programmes de l’école primaire et du collège ont été élaborés dans l’objectif d’acquisition du socle commun par tous les élèves, au meilleur niveau possible. Ils intègrent deux dimensions importantes qui permettent, dans chaque discipline, de construire progressivement les attendus à la fin d’un cycle : la logique de cycle et la démarche spiralaire1. La logique de cycle permet une plus grande progressivité des apprentissages en laissant à l’élève l’opportunité d’avancer à son rythme et de revenir sur certaines notions clés. La démarche spiralaire, quant à elle, implique que le parcours d’apprentissage prévoie qu’une même notion sera étudiée à divers moments dans plusieurs contextes et avec des niveaux de difficulté différents. L’enseignant doit ainsi pouvoir identifier ce que les élèves, dans leur diversité, peuvent réussir à faire, tout en accompagnant des niveaux d’abstraction de plus en plus élevés. C’est ce repérage, à partir de repères de progressivité, qui peut fournir les étapes d’une progression raisonnée. C’est l’objectif de ce document qui ne se substitue pas au programme, mais en précise l’esprit et indique quelques pistes pour s’assurer d’une construction progressive des attendus de fin de cycle et de leur stabilité en classe de sixième. Il se fonde sur les repères de progressivité à la fois dans le cadre d’une construction évolutive des concepts développés en physique chimie, SVT et en technologie. Ce document n’a pas non plus pour objectif de fournir une programmation clé en main. Il contient les bases d’une réflexion qui devra être approfondie en conseil de cycle notamment. Les pistes de découpages qui sont proposées dans les tableaux qui suivent ne sont donc pas des injonctions et chacun pourra se les approprier pour construire son propre outil de travail. Le professeur garde sa liberté pédagogique et toute autre progression qui respecte les repères de progressivité fixés dans le programme, la structuration progressive et logique des concepts et la notion de spiralisation est envisageable. Au cycle 3, l’élève est toujours acteur de ses apprentissages. En 2008, il était fait référence à la Main à la pâte pour le primaire et la démarche d’investigation était très détaillée pour la 6ème. En 2016, la démarche d’investigation est explicite et détaillée. L’élève a exploré, questionné le monde aux cycles 1 et 2. Il va désormais vers l’abstraction et la généralisation, toujours à partir du concret et de ses représentations. Les programmes se situent dans la nouvelle logique des cycles, qui articule la 6ème avec le CM. En continuité avec les programmes de 2008 à l’école primaire, les savoirs et compétences enseignées doivent permettre à l’élève de faire la distinction entre ce qui relève des faits scientifiques et technologiques d’une part et des opinions et croyances d’autre part. La découverte de l’histoire des sciences et des technologies y contribue. (Exemple : la programmation, qui permet aux élèves de se construire comme des utilisateurs éclairés, critiques et responsables). Les thématiques communes s’inscrivent dans les questions majeures de la science et des enjeux sociétaux contemporains, le concept d’énergie les reliant. Elles s’appuient sur l’environnement des élèves, devenant source de sens pour eux. En cohérence avec le domaine 1 du socle, la place des différentes formes du langage scientifique et technologique est renforcée. Le rôle de l’oral dans les apprentissages scientifiques est mis en exergue.

1C'estJérômeBrunerquiaintroduiten1960l'idéedepédagogiespiralairedansTheprocessofeducation.Pourlui,lesprogrammesdevraientêtreétablisdefaçonàcequelesélèvesreviennentdefaçonrégulièresurcequ'ilsontdéjàappris.

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Quatre thèmes recouvrent l’ensemble des notions travaillées, avec l’énergie comme concept transversal. Les notions apparaissent sous une forme différente. Leur formulation s’inspire de celle des programmes de 6ème 2008. De ce fait, elle semblera plus familière aux collègues de 6ème et demandera sans doute un effort d’adaptation plus grand aux collègues de CM.

Quelques exemples : Notionsdanslesprogrammesdecoursmoyenen2008 Notionsdanslesprogrammesen2016

Lamatière Décrirelesétatsetlaconstitutiondelamatièreàl’échellemacroscopiquePremièreapprochedesfonctionsdenutrition:digestion,respirationetcirculationsanguine Relierl’approvisionnementdesorganesauxfonctionsdenutrition

L’acquisition de la démarche de questionnement est également davantage perceptible aujourd’hui au travers des libellés des parties des programmes concernant les sciences et la technologie mais c’est au cycle 4 que la distinction des disciplines physique-chimie, SVT et technologie sera stabilisée. - C1 : Découvrir le monde (2008) / Explorer le monde (2016)

- C2 : Découvrir le monde (2008) / Questionner le monde (2016)

- C3 : Sciences expérimentales et technologie (2008) Sciences et technologie (2016)

En ce qui concerne la lecture des tableaux qui suivent, nous avons indiqué : - sur fond vert, colonne de gauche, l’entrée par les compétences. Sur fond bleu, les connaissances sont réparties selon une progression (approche initiale/approche intermédiaire/approche en fin de cycle). Cette progression peut être entendue comme (CM1/CM2/sixième) mais permet surtout une plus grande souplesse dans le choix des équipes, étant entendu que les repères de progressivité sont respectés. - en noir, les intitulés des programmes. En bleu, nos propositions de reformulations, de problématiques pour dynamiser les approches, de listes de vocabulaire à introduire dans les différents thèmes. En orange, des ressources et des outils à télécharger. Travail collaboratif de l'Inspection pédagogique régionale de SVT, physique chimie et technologie, et des groupes départementaux S&T de l'académie de Bordeaux, d'après un document du groupe départemental S&T de Dordogne

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Pistespourlaconstructiond’uneprogressionpourlethème1:MATIÈRE,MOUVEMENT,ENERGIE,INFORMATION

Compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire Approcheenfindecycle

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

Attendudefindecycle3:Décrirelesétatsetlaconstitutiondelamatièreàl’échellemacroscopiqueVocabulaire:étatphysique,matière,solide,liquide,gaz,compressible,résistant,pesant,masse,gazeux,ébullition,évaporation,vapeur,vaporisation,condensation,liquéfaction,fusion,solidification,glace,mélange,miscible,solution,soluble,dissolution,saturation,homogène,hétérogène,suspension,décantation,filtration,perméable,imperméable,réduire,réutiliser,recyclerCequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onpassedumondemacroscopiqueaumondemicroscopique.Cepassagepermetd’interrogerlanotiondemodèleensciences(dimensiondescriptive,prédictiveetchampdevalidité).Onpoursuitl’étudedesmélangesenpassantdelanotiondesaturationàcelledesolubilitéausensquantitatifdutermeetenstructurantlanotiondecorpspur.C’estl’occasiondedégageruncritèrededistinctiond’uncorpspuraveclepalierdetempératureaucoursdechangementsd’état.Ladifférenceentremasseetvolume(deuxconceptssouventconfondusparl’élève)induitunestructurationsupplémentaire,leurinterdépendanceétant liée, pour une espèce donnée, par lamasse volumique qui permet de donner sens à la densité (contenunon exigible).On amène l’élève à appréhender la différence entremélange, transformationphysiqueettransformationchimique.Onmodéliselatransformationchimiqueparuneréactionchimiqueenl’interprétantcommeuneredistributiond’atomes.

Mettreenœuvredesobservationsetdesexpériencespourcaractériserunéchantillondematière

Diversitédelamatière:métaux,minéraux,verres,plastiques,matièreorganiquesousdifférentesformes

Qu’est-cequelamatière?Observer la diversité de la matière, àdifférentes échelles, dans la nature etdans la vie courante (matière inerte-naturelle ou fabriquée-, matièrevivante).Classer/caractériserLe domaine du tri et du recyclage desmatériaux est un support d’activité àprivilégier.L’agendaproposépar leSMD3 tous lesans peut servir de support pourfavoriser cette approche. Lesanimateursdutripeuventêtresollicitéslocalement.Ressourcesàtélécharger:Projet départemental "Cyrano et lacourgegéante,dusubstratàl'assiette"

L’état physiqued’unéchantillonde matièredépend deconditionsexternes,notamment desatempérature

Expérimentersurleschangementsd’étatdel’eau,leurréversibilité.Constaterqueceschangementsd’étatsefontà0et100°C.Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences:Fusion/solidificationModuleEcoledessciencesEbullition/condensation

L’étatphysiqued’unéchantillondematièredépenddeconditionsexternes,notammentdesatempérature.Diversitédelamatière:métaux,minéraux,verres,plastiques,matièreorganiquesousdifférentesformes

Letravailsurl'omniprésencedel'eausur Terre permet de travailler sur la«conservation» de l’eau au cours ducycle de l’eau, indépendamment deces différentes formes. Faire ladistinction entre vaporisation (l’eauboue) et évaporation (les flaquesd’eau disparaissent même en hiver).Rechercher des paramètres quipeuvent avoir une influence sur ladurée de séchage du linge que l’onétend. Introduire la sublimationcommenouveauchangementd’état.

Quelquespropriétésdelamatièresolideouliquide(parexemple:densité,solubilité,élasticité,…)

Quellessontlespropriétésdelamatière?Ladistinctionentredifférentsmatériauxpeutsefaireàpartirdeleurspropriétésphysiques(densité,conductivitéthermiqueouélectrique,magnétisme,solubilitédansl’eau,miscibilitédansl’eau,…),enlienparexempleavec:- des projets technologiques autour de flotte/coule pour la densité (le lien entre densité etmassevolumique n’est pas un attendu du collège). Le terme densité peut toutefois être introduit sansconnotationquantitative.-desprojetstechnologiquesautourdel’électricité,del’isolationthermiquepourlaconductivitéthermiqueetélectriquepermettentd’aborderlecaractèreconducteuretisolantd’unmatériausousformebinaire(lecourantpasse,ilnepassepas,protègedufroidouduchaudoupas).Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Electricité"

Quelquespropriétésdelamatièresolideouliquide(parexemple:densité,solubilité,élasticité,…)

La distinction entre différentsmatériaux peut se faire à partir deleurs caractéristiques (matériauxbruts, conditions de mise en forme,procédés,…).Onabordera lamiseenforme des matériaux en fonction deleurspropriétésaveclatechnologie.En 6ème on approfondit laconductibilité des matériaux. Onpourra travailler sur les propriétésd'isolationthermiqueetréinvestirlesconnaissances sur les circuitsélectriques pour classer desmatériaux en fonction de leur

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caractèreplusoumoinsisolant).Onpourratravaillersurlespropriétésdes solides et des liquides (volumepropre, incompressibilité,appréhensionmanuelle).

Lamatièreàgrandeéchelle:Terre,planètes,univers.

Découvriràtraversdesrecherchesdocumentairesquelesétatsdelamatièresontégalementprésentssurd’autresplanètesdusystèmesolaire(rochesoudegaz),cettepartieseraabordéeenliaisonaveclethème4duprogramme«LaplanèteTerre».

Découvriràpartirdedocumentsquelesatmosphèresdesplanètesnesontpaséquivalentes.Justifierlaprésencedeglaceenfonctiondelatempératuredelaplanète.Cettepartieestenlienaveccellerelativeauxmélanges.

Lamasseestunegrandeurphysiquequicaractériseunéchantillondematière.

Introductiondelamesuredelamasseavecdifférentstypesdebalances.Onpeuttravaillersurlesconversionsg/kgenlienaveclesmathématiques.Lamasseentantquegrandeurphysiqueestdéjàbienabordéeencycle2àpartirdemodulescomme«Balances/balançoires»,ilestpossibled’allerplusloinaucycle3,àpartirdeproblématiquestechnologiquessurlesleviers.Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Lesleviers"

Introductiondelamesuredelamasseavec différents types de balances. Onpeut travailler sur les conversionsg/kg. Sans entrer dans la notion demasse volumique qui relève du cycle4, on peut travailler un certainnombre de conceptions erronées surla masse (un objet plus "gros" unautre est forcément plus lourd qu'unobjetmoins"gros".

Identifieràpartirderessourcesdocumentaireslesdifférentsconstituantsd’unmélange

L’eau et les solutions aqueusescourantes (eau minérale, eau durobinet, boissons, mélanges issus dedissolutiondesolidesd’espècessolidesougazeusesdansl’eau,…)représententunchampd’expérimentationtrèsriche.La solubilité d’un solide dans l’eau estabordée sous forme binaire (ça sedissout,çanesedissoutpas).

On pourra travailler sur les mélangesentre solides et liquides et sur leurséparationdanslecasd’unmélangeavecun corps insoluble (filtration, parexemple projet autour de la filtrationd’une eau boueuse.) ou avec un corpssoluble(vaporisation).Ressourcesàtélécharger:Module Ecole des sciences "Qualité del'eau"

La classe de 6ème permetd’approfondir la saturation d’unesolution en sel. On réinvestit lesnotions vues sur la solubilité (laquantificationdelasolubilitérelèveenrevancheducycle4).Informer l’élève du danger demélanger des produits domestiquessans s’informer. Détachants,dissolvants, produits domestiquespermettent d’aborder d’autresmélanges etd’introduire lanotiondemélange de constituants pouvantconduire à une réaction(transformation chimique). Le thèmede la sécurité domestique est unebonne entrée pour travailler ensixième. On pourra travailler sur lesétiquettes des produits présents à lamaison et opérer un classement :produits d'hygiène, produitsantiseptiques, produits nettoyants,produits alimentaires. On pourratravaillersurlespictogrammesliésaurecyclageouàlasécurité.Onpourratravaillersurdessolutions

Mettreenœuvreunprotocoledeséparationdesconstituantsd’unmélange

Réaliserdesmélangespeutprovoquerdestransformationsdelamatière(dissolution,réaction)

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colorées qui changent de couleur enles mélangeant à d'autres solutions(acides ou basiques) par exemple lesproduits utilisés dans la surveillancedeseauxdepiscine.

Lamatièrequinousentoure(àl’étatsolide,liquideougazeux),résultatd’unmélangededifférentsconstituants

Les mélanges solides: minéraux etalliages (laiton). On pourra aborder uneétudede la fabricationd’un alliagepourmontrer que tous les solides ne fondentpasàlamêmetempérature.Les mélanges gazeux pourront êtreabordésàpartirducasdel’air.Enlien,parexempleaveclesfonctionsdenutritionet leséchangesgazeux liésà larespiration.

Onpeutaborderlesmélangesliquide-liquide et introduire la notion demiscibilité. Dans le cas de mélangeshomogènes, on peut introduire laséparation parévaporation/condensation. Onmontre que tous les liquides nebouentpasà100°C.On pourra travailler sur l'air commeunmélangedegazquel'onnevoitpasà l'œil nu et ses propriétés pourmontrer ladifférenceavec lessolideset les liquides. Cette partie peut sefaire en lien avec la partie sur lamatière à grande échelle Terre etplanètes par rapport aux conditionsliéesàlarespirationhumaine.

Attendudefindecycle:ObserveretdécriredifférentstypesdemouvementsVocabulaire:circulaire,rectiligne,vitesseCequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onstabilise l’algorithmedecalculd’unevitesseetsamodélisationmathématiqueenénonçant larelationentrevitesse,distanceparcourueetduréedeparcoursdans lecasd’unmouvementuniforme. Lanotiondevariabilitédelavitesse(enmoduleouendirection)estabordéedansd’autrescasquelemouvementrectiligne.Onsensibilisel’élèveàlarelativitédumouvement(ausensgaliléenduterme)dansdescassimples.Onstabiliseégalementlanotiond’interactionsetl’onmodéliseuneactionparuneforce.Décrireunmouvementetidentifierlesdifférencesentremouvementscirculaireourectiligne.

Mouvementd’unobjet(trajectoireetvitesse:unitésetordresdegrandeur).Exemplesdemouvementssimples:rectiligne,circulaire

L’élèvepartd’unesituationoùilestacteurquiobserve(encourant,enfaisantduvélo,passagerd’untrain ou d’un avion) à celles où il n’est qu’observateur (des observations faites dans la cour derécréation ou lors d’une expérimentation en classe, jusqu’à l’observation du ciel: mouvement desplanètesetdessatellitesartificielsàpartirdedonnéesfourniespardeslogicielsdesimulation.).Ordredegrandeurdesvitessesdedifférentstypesdetransport:Train,marcheàpied,voiture,vélo,avionenlienaveclesmathématiques.Classementdedifférentstypesdemouvements.Observationdumouvementd’unegranderoue(fêteforaine),d’unpointd’uneéolienne,aiguilled’unehorloge,d’unportailcoulissant:Pointer,àdifférentsintervalles de temps, la position d’un point du système sur un calque ou tableau pour mettre enévidencelaformedelatrajectoire(droiteoucercle).Àaborderéventuellement:Etudetechnologiquedequelquestransmissionsdemouvement(livresanimés,portailcoulissant,poignéedefenêtre...)Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciencesMécanismes1ModuleEcoledessciencesMécanismes2

Comprendre le rôle de la position del’observateur à travers l’observationdu mouvement apparent du soleil etsur unemaquette du système solaireen lien avec les thèmes 1 et 4 (lanotion de relativité dumouvement ausensGaliléen du terme relève du cycle4).Ouverture sur les trajectoires :montrer qu’il existe desmouvementsnicirculairesnirectilignes.

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Élaboreretmettreenœuvreunprotocolepourappréhenderlanotiondemouvementetdemesuredelavaleurdelavitessed’unobjet

Mouvementsdontlavaleurdelavitesse(module)estconstanteouvariable(accélération,décélération)dansunmouvementrectiligne.

Évaluer la vitesse d’un objet par unemesure du temps sur une distancefixe (la relation liant vitesse, distanceparcoureetduréerelèveducycle4).Etude de la chute d’une balle enutilisantlachronophotographie:miseen évidence des intervalles réguliersou irréguliers entre les points et lienavec la vitesse de parcours pourmettre en évidence son caractèreconstantouvariable.

Attendudefindecycle:Identifierdifférentessourcesetconnaîtrequelquesconversionsd’énergieVocabulaire:sourced’énergie,énergiefossile,uranium,charbon,pétrole,gaz,énergierenouvelable,hydraulique,éolienne,solaire,géothermique,thermique,formed’énergie,conversions/transformation,convertisseur,électricité,énergiemécanique,chaleur,mouvement,consommation,transport,conduite,ligneélectrique,centrale,isolation,matériauxisolants.Cequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onréinvestit lesacquisducycle3et l’onvaplus loinenabordant laconservationde l’énergieet lamodélisationmathématiquede larelationentreénergie,puissanceetdurée.Deuxautresmodélisationsmathématiquessontproposées:lapuissanceélectrique(enrégimecontinu)etl’énergiecinétiqued’unobjetenmouvement(sous-entendudetranslation).Onstructurelanotiondecircuitélectriqueetl’onrencontre lesassociationsdedipôlesensérieetdérivation.On introduit lesgrandeurs intensitéet tensionélectriqueset les loisd’unicitéetd’additivités correspondantes.L’interdépendancedecesdeuxgrandeursestabordéeparlaloid’Ohm.

Identifierdessourcesetdesformesd’énergie

-L’énergieexistesousdifférentesformes(énergieassociéeàunobjetenmouvement,énergiethermique,électrique,…)

Qu’est-cequel’énergie?L’énergieassociéeàunobjetenmouvementapparaîtcommeuneformed’énergiefacileàpercevoirparlesélèves.Unprojettechnologiquedeconstructiond’objetroulantpeutpermettredemettreenévidencedesconversionsd’énergie.Ressourcesàtélécharger:Projetdépartemental"Fairerouler"

-L’énergieexistesousdifférentesformes(énergieassociéeàunobjetenmouvement,énergiethermique,électrique,…)

Qu’est-cequel’énergie?Leprofesseurpeutprivilégier lamiseen œuvre de dispositifsexpérimentaux analysés sous leursaspects énergétiques: éolienne,circuitélectriquesimple,dispositifdefreinage, moulin à eau, objettechnique…A travers l’étude du fonctionnementd’un objet technique, on vérifie quelesélèvessontcapablesd’indiquerlesformes d’énergies utilisées(mécanique, électrique, thermique,…); classement des formes d'énergieetdessourcesassociéespossibles.Montrer par des expériences simplesque l’énergie d’un objet enmouvementdépenddesamasseetdesavitesse.

Prendreconsciencequel’êtrehumainabesoind’énergiepourvivre,se

-Savoirquel’utilisationd’unesourced’énergieestnécessairepour

Quellessontlestransformationsetlesutilisationsdel’énergieenFrance?Partird’exemplesdeconsommationdomestique(chauffage,lumière,ordinateur,transports),fairedesenquêtes,inventorierlesdispositifsdelaclassepermettantdesechauffer,d’éclairer,ouquisontenmouvementlorsqu’ilsfonctionnent.

Le projet du type "faire rouler" peutêtre décliné du CM1 à la sixième. Ensixièmeonpeutréfléchiràlafaçondefaire rouler sans apports extérieurs.

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chauffer,sedéplacer,s’éclairer

chauffer,éclairer,mettreenmouvement.

Ressourcesàtélécharger:MédiathèqueCEA"Energies"

D'autres projets sur l'isolationthermique par exemple sontpossibles.

Reconnaîtrelessituationsoùl’énergieeststockée,transformée,utilisée.Lafabricationetlefonctionnementd’unobjettechniquenécessitentdel’énergie

-Exemplesdesourcesd’énergieutiliséesparlesêtreshumains:charbon,pétrole,bois,uranium,ventsoleil,eauetbarrages,piles,…

Quellessontlessourcesd’énergie?Travail de recherchedocumentaire surles différents modes de production etde transformation d’énergie électriqueen France ou /et mise en œuvre dedispositifs expérimentaux analyséscomme dispositifs de production et deconversion d’énergie (éolienne, circuitélectriquesimple,moulinàeau,…)ou /et analyse d’objets sous leursaspects énergétiques (ampoule,radiateur, voiture, vélo, …)Ressourcesàtélécharger:MédiathèqueCEA"Energies"

-Quelquesdispositifsvisantàéconomiserl’énergie.

Pourquoi et comment économiserl’énergie?Situations défis pour comprendre lanotion d’isolation thermique (garderauchaud,garderaufroid,…).Recenser, communiquer autour desgestes citoyens pour faire deséconomies d’énergie dans lessituationsdelaviequotidienne.

-Identifierquelquesélémentsd’unechaîned’énergiedomestiquesimple.

Comment transporter, stocker ettransformerl’énergie?Qu’est-cequ’unechaîned’énergie?Identifier les éléments de stockage,distribution et transformation del’énergie, les différentes parties ducircuit d’alimentation et dedistributiondel’énergie.Mettre en évidence la nature destransformations usuelles de l’énergie(électrique/mécanique,électrique/thermique,…)

-Notiond’énergierenouvelable.

Qu’est-ce qu’une énergierenouvelable?Classer les énergies selon qu’ellessont renouvelables ou épuisables.Ressourcesàtélécharger:MédiathèqueCEA"Energies"

Attendudefindecycle:IdentifierunsignaletuneinformationVocabulaire:émetteur,récepteur,signal,sonore,lumineux,radio,signauxlogiquesCequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onstructurelanotiondesourcesetdepropagation.Lemodèledurayonlumineuxestintroduitetutilisédansdifférentessituations.Demanièregénéraleonstructurel’idéequesonetlumièrepermettentd’émettreetdetransporteruneinformation,directement(réceptiondelalumièreparl’œiletdusonparl’oreille)ouindirectement,lanotiondevitessedepropagationpermettantd’accéderparexempleàunedistance inconnue. C’est aussi l’occasion de travailler sur les risques visuels et auditifs. Au cycle 4, on aborde également la notion de spectre en fréquence du son, le parallèle pouvant être fait avec ladécompositiondelalumièreblanche.Identifierdifférentesformesdesignaux(sonores,lumineux,radio…).

-Natured’unsignal,natured’uneinformation,dansuneapplicationsimpledelaviecourante.

Introduire de façon simple la notionde signal et d’information en utilisant des situations de la viecourante:feuxdecirculation,voyantdecharged’unappareil,alarmesonore,téléphone,…Elémentminimumd’information(oui/non).Choisir lanatured’unsignalenfonctionde ladistanceémetteur-récepteur(comment transmettreune consigneàunélèvede la classedepuisdifférents endroitsde l’école: classe, couloiroucour?)Comment signaler la possibilité de traverser une rue sans danger à des personnes nonvoyantes,malentendantes?Recenser les types de signaux et d’information disponibles dans l’école (sonnerie, alarme, voyants,téléphone.)

- Nature d’unsignal, natured’une information,dans uneapplication simpledelaviecourante.

Elément minimum d’information(oui/non)etreprésentationpar0,1.Elaborer un protocole permettant depropager un signal lumineux d’unendroitisoléd’unautreetd’accéderàl’information: «signal lumineux oupas».Elaborer un protocole permettant derenvoyer un signal logique dans uncircuit électrique (conducteurs /isolants)

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Pistespourlaconstructiond’uneprogressionpourlethème2:LEVIVANT,SADIVERSITÉETLESFONCTIONSQUILECARACTERISENT

Compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire Approcheenfindecycle

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.problématiquespossibles,

commentaires

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.

problématiquespossibles,commentaires

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.

problématiquespossibles,commentaires

Attendudefindecycle:Classerlesorganismes,exploiterlesliensdeparentépourcomprendreetexpliquerl’évolutiondesorganismes«Unitédiversitédesorganismesvivants»Cequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onreliel’étudedesrelationsdeparentéetl’évolution:lesgrandsgroupesd’êtresvivantsdontHomosapiens.Onexpliquelaparentédesêtresvivantsetlabiodiversité(àl’échelledesespèces)parlesmécanismesdel’évolution.Onexpliqueladiversitégénétiquedesindividus.Utiliserdifférentscritèrespourclasserlesêtresvivants.

Lesêtresvivantsontdesressemblancesplusoumoinsgrandesquipermettentdelesclasser.

Exploitationdesêtresvivantsdansleurenvironnementproche,lesélèvesfontlienentrel’aspectd’unanimaletsonmilieu.Rechercherdesdifférencesetdesressemblancesentreespècesvivantes(attributs:présencedevertèbres,nombredemembres,présencesdepoils,plumes,etc.)Proposerdestrisenfonctiondesdifférentescaractéristiquesmisesenévidence,justifierceschoix.L’étudesefaitàl’échellemacroscopique(organismeetorganes)Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Classerlesanimaux"

Remobilisation:identifierdescritèresderessemblances.

Identifierlesliensdeparentéentrelesorganismes.

Approcherlanotiondecaractèrescommunsaveclesupportdeschémassimples=ensemblesemboités

Présentationdelaclassificationduvivantàpartirdepetitescollectionsinterprétationdesressemblancesentermesdeparenté.

Remobilisation de la classification emboîtée des êtresvivants.Utilisation de critères cellulaires pour établir uneclassificationemboîtéeetétablirdesrelationsdeparenté

IdentifierleschangementsdespeuplementsdelaTerreaucoursdutemps

LadiversitéactuelleetpasséedesespècesL’évolutiondesespècesvivantes

Les élèves appréhendent la notion de temps long (à l’échelle des temps géologiques) et ladistinguentdecelledel’histoiredel’êtrehumainrécemmentapparusurTerre.Ils découvrent quelquesmodes de classification permettant de rendre compte des degrés deparentésentrelesespècesetdoncdecomprendreleurhistoireévolutive.Etablir des classifications emboîtées en intégrant des espèces fossiles (utilisation du logicielphylogèneen6ème)

Reconnaitreunecellule

La cellule estl’unitéstructurelleduvivant

Approfondissement de l’étude de laparentédesêtresvivantsà l’échellede la cellule: la cellule est l’unitéstructurelledesêtresvivants.Préparation, observation etcomparaison de différentsorganismes à l’échelle cellulaire(êtres unicellulaires ou tissusanimauxet/ouvégétaux)

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Attendudefindecycle:Expliquerlesbesoinsvariablesenalimentsdel’êtrehumain,l’origineetlestechniquesmisesenœuvrepourconserverettransformerlesaliments«lesfonctionsdenutrition»Cethèmecontribueàl’éducationàlasantéets’inscritdansuneperspectivededéveloppementdurableCequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:onapprofonditlaconnaissancedesmécanismesàl’échelledescellulesOnrelielesbesoinsdecellulesanimalesetlerôledessystèmesdetransportdansl’organisme.Onétablitlesliensentrelanutritionetl’interactionavecdesmicroorganismes.Onexpliquecommentlessystèmesnerveuxetcardiovasculaireinterviennentlorsd’uneffortmusculaireenidentifiantlescapacitésetleslimitesdel’organisme.Onexpliquel’alimentationetladigestionjusqu’auniveaumoléculaire. Onrelielanaturedesalimentsetleursapportsqualitatifsetquantitatifspourcomprendrelesbesoinsnutritionnels.

Compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire ApprocheenfindecycleConnaissances Situations,activités,

ressourcespourlesélèves.problématiquespossibles,commentaires

Connaissances Situations,activités,ressourcespourlesélèves.problématiquespossibles,commentaires

Connaissances Situations,activités,ressourcespourlesélèves.problématiquespossibles,commentaires

Etablirunerelationentrel’activité,l’âge,lesconditionsdel’environnementetlesbesoinsdel’organisme.

Apportsalimentaires:équilibreetquantitéOriginedesalimentsconsommés:unexempled’élevage,unexempledeculture

Lesélèvessontamenésàtravailleràpartird’exemplesd’élevagesetdeculturesrépondantàsesbesoins(matièresgrasses,sucresrapides/lents,protéines)Ilsréalisentdesvisitesdeslieuxd’élevageetdeculturemaisaussidansdesentreprisesdefabricationd’alimentsàdestinationhumainepourpercevoirlelienentresciences(reproduction,conditionsdemilieu,besoinsnutritifs)ettechniquesd’élevageetdeculture.Lesélèvesobservent,recensentetorganisentdesinformationspourcomprendrel’intérêtd’unélevageoud’uneculture,exprimentàl’écritouàl’orallesrésultatsd’unerecherchesurlesapportsnutritifsàprévoir,lestechniquesd’élevageetdeculture.Lesnotionsetlescontenussontdéveloppésdanslalimitedecequel’exemplechoisipermetdedévelopper.

Relierl’approvisionnementdesorganesauxfonctionsdenutrition

Apportsdiscontinus(repas)etcontinus

Lesélèvesappréhendentlesfonctionsdenutritionàpartird’observationsetperçoiventl’intégrationdesdifférentesfonctions:-ladigestion:connaitrel’appareildigestifetsonfonctionnement:trajetdesaliments,transformation,passagedanslesang)etenconstruiredesreprésentationsRessourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Ladigestion"-larespiration:modéliserlesmouvementsrespiratoires,rôledudiaphragmeetdesmuscles,mesurerdesrythmesrespiratoiresetlesinterpréterpourcomprendredesliensentrerespirationetactivitéphysique-lacirculationsanguine:aborderlerôledelacirculationsanguinedanslefonctionnementdesorganesàpartirdel’étudedespoumonsetdutubedigestif,connaîtrel’appareilcirculatoirehumainetsonprincipedefonctionnement(rôleducœuretdesdifférentsvaisseaux)Etablirdesrelationsentrel’activitéphysique,lesbesoinsdesmuscles,lafréquencecardiaqueSavoirqueles3fonctionsdigestion/respiration/circulationsontcomplémentairesetnécessairesaubonfonctionnementdel’organisme:ellespermettentderépondreauxbesoinsdel’organisme.Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Respiration/circulation"

Cesnotionssontremobiliséesaucycle4Une spiralisation est possible en envisageant en 6ème enmobilisant non pas de nouvelles notions mais descompétences:

- dequantifierdavantagelesphénomènes(mesuresdefréquencescardiaques,respiratoires.Utilisationdel’EXAO.

- De travailler la communication scientifique(graphiques,tableaux,schémasbilans…)

Mettreenévidencelaplacedesmicro-organismesdanslaproductionetlaconservationdesaliments.

L’hommemaitriselesmicroorganismesàl’originedelatransformationd’unematièrepremièreanimaleouvégétale.

Pourlafermentation,ons’entientàcequiestaccessibleàl’observation:fabricationdupain,duyaourtoudufromage,visited’uneboulangerieoufromagerie.

Mettreenrelationlesparamètresphysico-

Unemeilleureproductionestobtenuepar

Les élèves réalisent destransformations

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Attendudefindecycle:DécrirecommentlesêtresvivantssedéveloppentetdeviennentaptesàsereproduireCequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onreliedesélémentsdelabiologiedelareproductionsexuéeetasexuéedesêtresvivantsetl’influencedumilieusurlasurviedesindividus,àladynamiquedespopulations(reproductionsexuée,asexuée,rencontredesgamètes,milieuxetmodesdereproduction)Onrelielefonctionnementdesappareilsreproducteursàpartirdelapubertéauxprincipesdelamaîtrisedelareproduction.Onexpliquesurquoireposentlescomportementsresponsablesdansledomainedelasexualité.Identifieretcaractériserlesmodificationssubiesparunorganismevivant(naissance,croissance,capacitéàsereproduire,vieillissement,mort)aucoursdesavie.(Cetteétudeestaussimenéedansl’espècehumaineetpermetd’aborderlapuberté.)

Modificationsdel’organisationetdufonctionnementd’uneplanteoud’unanimalaucoursdutemps,enlienavecsanutritionetsareproduction.

Pourprivilégierl’observation:pratiquerdesplantationspermettantdeconstruirelecycledevienatureld’unvégétal:delagraineàlaplante,delafleuraufruit,dufruitàlagraineMettreenplaceunélevagequipermetdeconstruirelecycledevied’unanimalavecl’étudede2cas:-croissancecontinue-croissancediscontinue(métamorphose)Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Conditionsdedéveloppementdesvégétaux"

Pratiquesd’élevages,de cultures.Réalisationdemesures.Travaildequantificationetdecommunicationscientifique.

Stadededéveloppement:graines-germination-fleur-pollinisationœuf-larve-adulteœuf-fœtus-jeune-adulte

Distinguerlesmodesdereproductiondesêtresvivants:découvrirdesformesdereproductionvégétalesexuée/asexuée.Pourlareproductionvégétaleasexuée,distinguerlesorganesresponsablesetdécouvrirlestechniques(marcottage,bouturage)Observationsenélevagepourconnaîtrelaprincipalecaractéristiquedelareproductionanimale:reproductionsexuée(procréation)etobserverlesstadesdedéveloppementFairedescomparaisonsentreoviparesetviviparesRessourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Lareproduction"

Approfondissement:travailpossibleàl’échelletissulaireetcellulaire:

- observationmicroscopiquedegrainsdepollen,- utilisationdelaloupebinoculaire:

pistil/ovaire/étamine/graineetc…

Délimitationetexploitationd’unespacenatureldansl’école/collègeouprochedel’école/collège:voirleprojet«jecultiveuncarrépourlabiodiversitéàl’écoleetaucollège»supportd’observationsinvivodesespècesvégétalesetanimalesetlemodule«Lerôledesinsectespollinisateurs»EDSBergerac

Rôlesrespectifsdes2sexesdanslareproduction

Connaitrelemodedereproductiondes humains et le situer parrapport aux modes dereproduction déjà étudiés(végétaux,animaux)

Décrireetidentifierleschangementsducorpsaumoment

Il ne s’agit pas d’étudier lesphénomènes physiologiques détaillésou le contrôle hormonal lors de lapuberté, mais bien d’identifier lescaractéristiquesdelapubertépourla

chimiqueslorsdelaconservationdesalimentsetlalimitationdelaproliférationdemicroorganismespathogènes.

l’améliorationdesmatières1ères,parlechoixdesmicro-organismesemployés,etlesrespectsdesrèglesd’hygiène.Quelquestechniquespermettantd’éviterlaproliférationdesmicroorganismesHygiènealimentaire(Rôledufroid,asepsie,…)

alimentaires au laboratoire(yaourts, pâtes, levées)àMise en œuvre d’ unprotocole pour réaliser unetransformation biologique,une fermentationalimentaire.Ce thème permet decompléter la découverte duvivant par l’approche desmicro-organismes(petitesexpériences Pasteuriennes:stérilisation,pasteurisation)

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Différencesmorphologiqueshomme,femme,garçon,fille.

fécondation/gestation

delapuberté.Modificationsmorphologiquescomportementalesetphysiologiquesdelapuberté.

situer en tant qu’étape de vie d’unêtrehumain.Despartenairesdansledomainedelasantépeuventêtreenvisagés.

Attendudefindecycle:Expliquerl’originedelamatièreorganiquedesêtresvivantsetsondevenir«lecycledelamatièredanslesréseauxtrophiques»Cequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Onrelielesbesoinsdescellulesd’uneplantechlorophyllienne,leslieuxdeproductionoudeprélèvementdematièreetdestockageetlessystèmesdetransportauseindelaplante(Donconresituelesbesoinsdesplantesvertesàl’échelledesorganesetdescellules)Onétudieladiversitéetladynamiquedumondevivantàdifférentsniveauxd’organisation(écosystème,interspécifique,intra-spécifique)etladiversitédesrelationsinterspécifique(nutrition,défense,support…)

compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire ApprocheenfindecycleConnaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèvesProblématiquespossibles,commentaires.

Connaissances Situations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

Connaissances Situations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

Identifierlesmatièreséchangéesentreunêtrevivantetsonmilieudevie

Besoinsalimentairesdesanimaux

Repérerdesmanifestationsdeconsommationsouderejetdesêtresvivants:observationdetracesalimentaires,derestes,…IdentifierlaplaceetlerôledesêtresvivantsEtablirdeschaînesetdesréseauxalimentairespourmettreenévidencel’interdépendancedesêtresvivantsdansunmilieudonné.(Onpeutproposeruneactivitédedissectiondelapelotederéjectionpourreconstituerunechaîne alimentaire: ATTENTION! vérifier le niveau d’alerte nationald’épidémiosurveillance avant manipulation. Exclu en cas de grippe aviaire parexemple)

Besoinsalimentairesdesanimaux:

Les études portent sur des élevagesainsiquedesexpérimentationsetdesrecherches et observations sur leterrain.Observer le comportement hivernalde certains animaux qui est lié auxconditions plus ou moins favorablesdumilieu.

Devenirdelamatièreorganiquen’appartenantplusàunorganismevivant.Lesolabritedesêtresvivantsqui,autraversderéseauxalimentaires,transformentlesrestesd’organismesvivantsenmatièreminérale.àLesdécomposeurs

ObserverlalitièredansunmilieutypeforêtpourmettreenévidencelerôledesdécomposeursàExploitationdumodule«Quedeviennentlesfeuillesmortes?»proposéparl’EDSBergerac:fairel’étudedelaviedusol,mettreenplaceuncomposteurpourvoirlesétapesdelatransformationdelamatièredesorganismesvivantsRessourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Quedeviennentlesfeuillesmortes?"

Devenirdelamatièreorganiquen’appartenantplusàunorganismevivant.Lesolabritedesêtresvivantsqui,autraversderéseauxalimentaires,transformentlesrestesd’organismesvivantsenmatièreminérale.àLesdécomposeurs

Les élèves mettent en relation lamatière organique et son utilisationpar les êtres humains dans lesmatériaux de construction, lestextiles, les aliments, lesmédicaments àVisite d’uneexploitationagricoleparexemple.Le rôle des décomposeurs relève dela6ème:Etude de résultats d’expériences oumise en œuvre d’expériences:comparaison de la dégradation dematière dans le cas d’un sol stériliséounondestérilisationdusol.

Les études portent sur des cultures

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Relierlesbesoinsdesplantesvertesetleurplaceparticulièredanslesréseauxtrophiques

Besoinsdesplantesvertes:connaitrelesconditionsfavorablesaudéveloppementdesvégétaux

Apartirdesobservationsdel’environnementproche,lesélèvesidentifientlaplaceetlerôledesvégétauxchlorophylliensentantqueproducteursprimairesdanslachaînealimentaire.Mettreenévidenceparunepratiquedel’expérimentation,lesbesoinsd’unvégétaleneau,lumière,selsminérauxetconditionsdetempérature.àExploitationdumodule«Quellessontlesconditionsdedéveloppementdesvégétaux?»

Besoinsdesplantesvertesetleurplaceparticulièredanslesréseauxtrophiques:

ainsiquedesexpérimentationsetdesrecherches et observations sur leterrain.Suivre un protocole pour montrerque les végétaux ont besoin pour senourrir de matière minérale et deCO2, à condition de recevoir de lalumière.

Pourcethèmevoirlesprojets«ProjetCyranooulacourgegéante»et«JecultiveunCarrépourlabiodiversitéàl’écoleetaucollège»EDSBergeracRessourcesàtélécharger:ModulesEcoledessciencesFOAD

Pourcethème2,Eduscolproposeaussidesoutilspourconcevoirlaprogressivitédesapprentissages

Concevoirsonenseignementdansunelogiquedecyclenécessitedeseplacerdansunelogiqueàlafoisspiralaireetcurriculaire.Unesimplerépartitiondesitemsdesprogrammesentreles3niveauxducyclenesauraitdoncsuffire,etc'estbientoutelaréflexionpédagogiquequiesticiengagée:

• mobilisationdesacquisdesélèvesdansunelogiquedeconstructiondescompétences:unesimplerestitutiondeconnaissancesn'attestepasforcémentdeleurmaîtrise.C'estenplaçantl'élèveensituationdemobilisercessavoirsdansuncontextenouveauoupartiellementnouveauquel'onpourras'assurerréellementdeleurmaîtrise.Cessavoirsvontpouvoiralorsêtreutilisés,mobilisés,auservicedenouveauxapprentissages;

• acquisition d'unemaîtrise de plus en plus grande de certaines compétences: identifier une progressivité dans lamaîtrise d'une capacité ou d'une compétence (niveaux demaîtrise)etsedoterd'observablespourpermettreàl'élèvedesesituerenfonctiondesobjectifsfixésestessentiel.L'articulationaveclecycle2etlecycle4estégalementàpenser.Outreleurintérêtpourconcevoirunevéritablelogiquedeprogressivitédesapprentissagesaucoursducycle,l'identificationdecesniveauxetdecesobservablesconstitueunpréalableessentielàlamiseenœuvred'unedifférenciationpédagogiqueauseindelaclasse;

• conceptiond'unvéritableparcoursdesapprentissagesavecuneévaluationauservicedecesapprentissages.

http://eduscol.education.fr/cid99798/inscrire-son-enseignement-dans-une-logique-cycle.htmlhttp://eduscol.education.fr/cid99810/mettre-oeuvre-son-enseignement.html

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Pistespourlaconstructiond’uneprogressionpourlethème3:MATERIAUXETOBJETSTECHNIQUES

Cequiseratravailléentechnologieaucycle4:L’enseignementdelatechnologieaucollègepermetd’initierlesélèvesauxdémarchesdel’ingénieurenleurfaisantprendreconsciencedelanotiond’écartsentrelesperformancessouhaitéesd’unsystèmepluri-technologique,lesperformancessimuléesetlesperformancesmesurées.Lessystèmespluri-technologiquesutilisésaucycle4(drones,robots,…)intègrentles3aspectsdutriptyqueMatière,EnergieetInformationetsontabordésàtraverstroisdimensionspropreauxsciencesdel’ingénieur(dimensiond’ingénierie-design,dimensionsocio-culturelleetdimensionscientifique).

Compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire Approcheenfindecycle

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.(Problématiquespossibles,commentaires.)

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.(Situations,activités,ressourcespourlesélèves.)

Connaissances

Situations,activités,ressourcespourlesélèves.(Situations,activités,ressourcespourlesélèves.)

Attendudefindecycle:Identifierlesprincipalesévolutionsdubesoinetdesobjets

Repérerlesévolutionsd’unobjetdansdifférentscontextes

Evolutiontechnologique(innovation,invention,principestechniques)

Àpartird'unobjetdonné,lesélèvessituentsesprincipalesévolutionsdansletempsentermesdeforme,dematériaux,d'énergie,decoût,d'esthétique.Autraversdel’étuded’objetsfamiliersetprochedel’élève,ilsobserventleurévolutiontechnique(lienavecl’histoire«étudedesmodesdevie»)

Evolutiontechnologique(innovation,invention,principestechniques)

Àpartird'unobjetdonné,lesélèvessituentsesprincipalesévolutionsdansletempsentermesdeprincipedefonctionnement,deforme,dematériaux,d'énergie,d'impactenvironnemental,decoût,d'esthétique

Evolutiondesbesoins

Autraversdel’étuded’objetsfamiliersetprochedel’élève,ilsobserventleursévolutionstechniques(lienavecl’histoire«étudedesmodesdevie»)

Evolutiondesbesoins

Etudedel’évolutiondesmoyensdetransport(rechercheinternet,…)

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Attendudefindecycle:Décrirelefonctionnementd’objetstechniques,leursfonctionsetleursconstitutions

Besoin,fonctiond’usage,fonctiond’estime

Apartirdediversobjetstechniquesprésentsdanslaclasse,lesélèvesrepèrentlebesoinetlafonctiond’usage.Pourunemêmefamilled’objet,ilsrepèrentleursdifférencesdupointdevuedelafonctiond’estime.

Besoin,fonctiond’usage,fonctiond’estime

A partir de différents objetstechniques en rapport avec l’objettechniquequ’ilsvontfabriquerdansla partie Conception/Réalisation(Moyen de transport), regrouper etclasser par critères les objets parBesoin,parFonctiond’usage(àquoisertl’objet?),fonctiond’estime(Design,goûtdesutilisateurs)Déterminer le besoin, la fonctiond’usageetd’estimed’unnouvelobjet(moyen de transport) à concevoiraprès.

Fonctiontechnique,solutiontechnique

Surunobjettechniquecommeunvélo,lesélèvesobserventlesdifférentespièces,groupentlespiècesquifonctionnentensembleetindiquentleursrôles.

Fonctiontechnique,solutiontechnique

Pour un objet technique (moyen detransport) présenté ou à concevoir,identifier (décrire) les diversesfonctions techniques nécessaires àson fonctionnement et les solutionstechniquesutilisées.

Représentationdufonctionnementd’unobjettechnique

Lesélèvesdécriventunobjetdanssoncontexte.Ilssontamenésàidentifierdesfonctionsassuréesparunobjettechniquepuisàdécriregraphiquementàl’aidedecroquisoudeschémas,lefonctionnementobservédesélémentsconstituantunefonctiontechnique.Lespièces,lesconstituants,lessous-ensemblessontinventoriésparlesélèves.Lesdifférentespartiessontisoléesparobservationenfonctionnement.Leurrôlerespectifestmisenévidence.Lesélèvesanalysentetcomparentlefonctionnementdedifférentsobjetstechniquesdelaviequotidienne.Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Mécanismes1"ModuleEcoledessciences"Mécanismes2"

Représentationdufonctionnementd’unobjettechnique

Les élèves décrivent un objet dansson contexte. Ils sont amenés àidentifierdesfonctionsassuréesparun objet technique puis à décriregraphiquement à l’aide de croquisou de schémas, le fonctionnementobservé des éléments constituantunefonctiontechnique.Lespièces,lesconstituants,lessous-ensembles sont inventoriés par lesélèves. Les différentes parties sontisolées par observation enfonctionnement. Leur rôle respectifestmisenévidence.Analyser et comparer lefonctionnement de différentsmoyens de transports pour leursfonctions techniques et diversessolutionstechniques.

Comparaisondesolutionstechniques:constitutions,fonctions,organes

Parexemple,surunvélo,lesélèvesobserventdifférentssystèmesdefreinage(freinageàpatin,freinageàtambour,freinageàbande).Ilscomparententreelleslessolutionsdecessous-ensembles.

Comparaisondesolutionstechniques:constitutions,fonctions,organes

Lespièces,lesconstituants,lessous-ensemblessontinventoriésparlesélèves.Lesdifférentespartiessontisoléesparobservationenfonctionnement.Leurrôlerespectifestmisenévidence.Mettreenfonctionnement,démonterlessous-ensemblesetdécrireparcroquis,schémaslessolutions.

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Attendudefindecycle:IdentifierlesprincipalesfamillesdematériauxVocabulaire:Matériau,recyclage,collecte,tri,conducteur,isolant,thermoplastique,thermopliable,métallique,organique,céramique Famillesde

matériaux(distinctiondesmatériauxselonlesrelationsentreformes,fonctionsetprocédés)

Lesélèvesobserventdifférentsmatériauxutiliséssurdifférentsobjetstechniques,ilslesregroupentparfamillesendéfinissantdescritèresdegroupementpouridentifierdesfamillesdematériaux.

Famillesdematériaux(distinctiondesmatériauxselonlesrelationsentreformes,fonctionsetprocédés)

La notion de matériau est à mettreen relation avec la forme de l'objet,son usage et ses fonctions et lesprocédésdemiseenforme.Iljustifiele choix d'une famille de matériauxpourréaliserunepiècedel'objetenfonction des contraintes identifiées.À partir de la diversité des famillesde matériaux, de leurscaractéristiques physico-chimiques,et de leurs impacts surl'environnement, lesélèvesexercentunespritcritiquedansdeschoixlorsde l'analyse et de la productiond'objetstechniques.Àpartirdediversobjets techniqueset de différents échantillons, lesélèves identifient des matériaux,effectuent des essais suivant lescaractéristiques et propriétésattendues,etjustifientleurschoixdematériaux pour les pièces de l’objettechnique.

Caractéristiquesetpropriétés(aptitudeaufaçonnage,valorisation)

Lesélèvesétudientlescaractéristiquesphysico-chimiquesélémentairesdeplusieursmatériaux(papieraluminium,carton,…).

Caractéristiquesetpropriétés(aptitudeaufaçonnage,valorisation)

Impactenvironnemental

Lesélèvessontsensibilisésàlanotiondedéveloppementdurable(film,visited’uncentredetri…).Lesélèvessontsensibilisésàlapriseencomptedudéveloppementdurable(EcoConception)danslaphasedeconceptiond’unsystèmepluri-technique.

Impactenvironnemental

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Attendudefindecycle:Concevoiretproduiretoutoupartied’unobjettechniqueenéquipepourtraduireunesolutiontechnologiquerépondantàunbesoin

Concevoir

Notiondecontrainte

Lesélèvesrespectentdescontraintes.NotiondeCahierdeschargesàl’origined’undéfitechnologiqueparexemple«Fairerouler».Listerlescontraintes(obligations,nécessités)pourassurerledéfi.Ressourcesàtélécharger:DispositifEcoledessciences"Fairerouler"FOAD

Notiondecontrainte

Lesélèvesrespectentdescontraintes.NotiondeCahierdeschargesetrepéragedescontraintesindiquées

Recherched’idées(schémas,croquis…)

Les élèves résolvent un problème technique: ils imaginent et réalisent des solutionstechniqueseneffectuantdeschoixdematériaux,demoyensderéalisation.Représenter(schémas,croquis)toutoupartied’unobjettechniquedanslecadred’unprojet(typedéfi«fairerouler»)oud’uneréalisation

Recherched’idées(schémas,croquis…)

Les élèves résolvent un problèmetechnique: ils imaginent et réalisent dessolutions techniques en effectuant deschoix de matériaux, de moyens deréalisation.Ils réalisent des croquis de l’objet àconcevoir.Ils réalisent des schémas des pièces enmouvementetducircuitélectrique

Modélisationduréel(maquette,modèlesgéométriquesetnumériques),représentation,conceptionassistéeparordinateur.

Les élèves observent etmanipulent les différentes pièces sur unemodélisation numériqued’unvélo.

Modélisationduréel(maquette,modèlesgéométriquesetnumériques),représentation,conceptionassistéeparordinateur.

Ilsobserventunmodèlenumérique.Ils modifient un modèle numériquepréparéouréalisentunmodèlevirtueldel’objetàconcevoir.

Choixdematériaux

Enlienaveclafabricationd’unobjettechnique(projetFairerouler),lesélèveschoisissentlesmatériauxappropriéspourfaireévoluerleursprototypes.

Choixdematériaux

Produire

Processus,planning,protocoles,procédésderéalisation(outils,machines)

Les élèves situent la fabrication dans le planning afin de mettre en œuvre les différentsprocédésderéalisation(prototypage)disponibledansleréseau(enrespectantlasécurité,lesprotocoles,...)

Processus,planning,protocoles,procédésderéalisation(outils,machines)

Les élèves traduisent leur solution parune réalisation matérielle (maquette ouprototype). Ils utilisent des moyens deprototypage, de réalisation, demodélisation disponible dans le réseau.Cette solution peut être modéliséevirtuellement à travers des applicationsprogrammables permettant de visualiserun comportement. Ils collectentl'information, la mettent en commun,réalisentuneproductionunique.A partir des croquis et schémas deconception précédents d’un objettechnique, les élèves fabriquent unemaquetteouunprototypeenchoisissantdesmatériaux à utiliser, et en suivant leplanning, les procédures et les procédésde fabrication. (Possible de créer leplanning,aménagerdesprocédures).

Maquettes,prototypes

Lesélèvestraduisentleursolutionparuneréalisationmatérielle(maquetteouprototype). Maquettes,prototypes

Vérificationsetcontrôles(dimensions,fonctionnement)

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Attendudefindecycle:Repéreretcomprendrelacommunicationetlagestiondel’information

Environnementnumériquedetravail

Lesélèvesapprennentàconnaîtrel’organisationd’unenvironnementnumériqueenl’utilisant.Environnementnumériquedetravail

Ils exploitent les moyensinformatiques en pratiquant letravail collaboratif. Les élèves seconnectent, repèrent etcomprennent les services proposésetlesutilisent.Argos, Site Web établissement,Sconet

Stockagedesdonnées,notiond’algorithmes,lesobjetsprogrammables.

LesélèvesutilisentlesespacesdestockagepréparésLesélèvesdécouvrentl’algorithmeenutilisantdeslogicielsd’applicationsvisuellesetludiques.Activitésdébranchées,Thymio,scratchjunior,studiocodeJeuxsérieux(lightbot)

Stockagedesdonnées,notiond’algorithmes,lesobjetsprogrammables.

Les élèves créent leurs espaces destockagedansleurespacepersonneletpartagentleurstravauxenréseauProgrammation simple d’objetsprogrammables (robots) avecScratch, jeux sérieux (lightbot), défiprogrammation

Usagedesmoyensnumériquesdansunréseau

Lesélèvesdécouvrentetutilisentlesmoyensnumériquesdelasalledeclasse(Ordinateursetpériphériquesenlocal-clavier,souris,écran,imprimante)

Usagedesmoyensnumériquesdansunréseau

Depuisn’importequelordinateurduréseaudel’établissement:

- impression sur l’imprimanteréseau

- stockage de documentsnumériquessurleserveur

- accèsàinternet

Usagedelogicielsusuels

Lesélèvesutilisentdeslogicielsdanslesdifférentesdisciplines(maths,français,…)Traitementdetexte,navigateurinternet,moteurderecherche

Usagedelogicielsusuels

Les élèves maîtrisent lefonctionnementdelogicielsusuelsets’approprientleurfonctionnementUtilisation de plus en plus delogicielsdivers(Traitementdetexte,diaporama, tableur, navigateurinternet, moteur de recherche,messagerie)

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Pistespourlaconstructiond’uneprogressionpourlethème4:LAPLANETETERRE.LESETRESVIVANTSDANSLEURENVIRONNEMENT

Compétences

Approcheinitiale Approcheintermédiaire Approcheenfindecycle

ConnaissancesSituations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

ConnaissancesSituations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

ConnaissancesSituations,activités,ressourcespourlesélèves.Problématiquespossibles,commentaires.

SituerlaterredanslesystèmesolaireetcaractériserlesconditionsdelavieterrestreVocabulaire:saison,planète,étoile,systèmesolaire,satellitenaturel,rotation,révolution,solstice,équinoxe,sensetaxederotation,inclinaison,pointscardinaux,planètegazeuses,planètesrocheuses,nouvellelune,pleinelune,premierquartier,dernierquartier,…Volcan,éruption,projection,cônevolcanique,magma,cendre,lave,cratère,tremblementdeterre,croûteterrestre,séisme,échelledeRichter,sismographe,…Cyclone,tsunami,inondation,sécheresse,tempête,…Cequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Aucycle4,onfranchitlesfrontièresdusystèmesolaire.Celaconduitàtravailleràpartirdedistancesimportantespourlesquellesilfaudratrouverunmodedereprésentationadapté.C’estl’objectifdel’annéedelumièrequinepourraêtredéfinieetintroduiteàpartirdelarelationentrevitesse,déplacementetduréequ’unefoislanotiond’inconnuesuffisammentstabiliséeenmathématiques.C’estaussil’objectifdesécrituresscientifiquesquipermettrontd’aborderlesgrandesdistancescommelesinfinimentpetitesavecunmêmeformalisme.Ondéfinitlaclassificationdesplanètes(planètesgazeuses,planètestelluriques)Onexpliquequelquesphénomènesgéologiquesàpartirducontextegéodynamiqueglobal(dynamiqueinterne,tectoniquedesplaques,séismes,volcanisme)OnexpliquequelquesphénomènesmétéorologiquesetclimatiquesOnrelielesconnaissancesscientifiquessurlesrisquesnaturelsainsiqueceuxliésauxactivitéshumainesauxmesuresdeprévention,deprotection,d’adaptationoud’atténuation.

SituerlaTerredanslesystèmesolaire

Lesoleilestuneétoile,centred’unsystèmesolaireconstituédeplanètesdontlaTerre.

Travailàpartirdel’observationduciel,lejouretlanuit(lalumièrequim’éclairelajournée? le ciel étoilé la nuit…)Recherches documentaires, distinguer laTerredesautresplanètes.Différencierétoileetplanètes,planètesetsatellites (la lune satellite naturel de laTerre), planètes rocheuses, planètesgazeuses.Ressourcesàtélécharger:MédiathèqueCEA"lesétoiles,leSoleil,lesplanètes,laLune,laTerreetmoi"

PositiondelaTerredanslesystèmesolaire

QuelleestlapositiondelaTerredanslesystèmesolaire?Travailler à partir de l’observation et de démarches scientifiques variées, modélisation,expérimentation,…Faire, quand c’est possible, quelques observations astronomiques directes (les constellations,éclipses,observationdeVénusetJupiter,…)Ilfaudraveilleràunecohérenceaveclesoutilsmathématiques.Ressourcesàtélécharger:logicieldeplanétarium"stellarium"

CaractériserlesconditionsdeviesurTerre(t°,présenced’eauliquide)

Relier la position de la Terre dans lesystèmes solaire aux conditions de vie(température,présenced’eauliquide).

Comprendre latempératuremoyenne surTerre et laprésence d’eauliquideHistoire de laTerre etdéveloppementdelavie

L’effet de serre: réaliser une serreoumodéliser l’effet de serre. LienaveclesconditionsdeviesurTerre.Lien avec le thème 1 et les gaz.Construction d’une frisechronologique avec quelquesgrandes étapes du développementdelavieDécouvrir l’évolution desconnaissances sur la Terre et lesobjets célestes depuis l’Antiquité(notamment sur la forme de laTerreet sapositiondans l’univers)jusqu’à nos jours (cf explorationspatialedusystèmesolaire).Travail documentaire autour desreprésentations du systèmesolaire: les formes de la Terre(plateouronde),laTerreaucentredusystèmesolaire, contributionde

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CopernicetGaliléeàl’évolutiondesidéesenastronomie.

DécrirelesmouvementsdelaTerre(rotationsurelle-mêmeetalternancejour/nuit),autourdusoleiletcycledessaisons.

LesmouvementsdelaTerresurelle-mêmeetautourdusoleilConnaitrelesensetduréedelarotationdelaTerresurelle-même

Commentexpliquerl’alternancedujouretdelanuit?Interpréter l’alternance du jour et de lanuit par la modélisation. Travail possibleautourducadransolaire.Ressourcesàtélécharger:ModulesEcoledessciences"lecieletlaTerre"

Repérer etcomprendre lemouvementapparent duSoleil au coursde l’année(saison)

Comment expliquer l’origine dessaisons? Modéliser à l’aide d’unglobeetd’unelampelessaisons.Inclinaisondel’axederotationdelaTerre:mettreen lien l’évolutiondeladuréedujouraucoursdel’annéeet les saisons. Définir les termeséquinoxe,solstices.

Représentationsgéométriquesdel’espaceetdesastres(cercle,sphère)

Enlienaveclesmaths.

Identifierlescomposantesbiologiquesetgéologiquesd’unpaysage.

Paysages,géologielocale,interactionsavecl’environnementetlepeuplement.

Sortie de terrain locale, prise demesures, prélèvements: constaterles différences de peuplementvégétal en fonction de la nature delarochedusous-soloudesfacteursde l’environnement (humidité dusol…)

Reliercertainsphénomènesnaturels(tempêtes,inondations,tremblementsdeTerre)àdesrisquespourlespopulations.

Phénomènesgéologiquestraduisantl’activitéinternedelaTerre(volcanisme,tremblementdeterre,…)

De quoi est faite l’écorce terrestre?Bouge-t-elle? Travailler à l’aide dedocuments d’actualité, commenter unsismographe, étudier un risque naturellocal (inondation, glissement de terrain,tremblementdeterre).Ressources à télécharger:MédiathèqueCEA"sismomètre"Décrireuneéruptionvolcaniqueterrestreen utilisant un vocabulaire adapté.Distinguerlesdifférentstypesd’éruption,connaître le phénomène destremblementsdeterre.Prise en compte de la dimensionéducativedesPPMS.

Comment se protéger d’un risque(volcanisme, séisme) lié à lagéodynamique du globe? Travailler àl’aide de documents d’actualité,commenter un sismographe, étudier unrisque naturel local (inondation,glissement de terrain, tremblement deterre).Identifier les risques que représentent lesséismes, les tsunamis et les éruptionsvolcaniquespourlapopulation.PriseencomptedelaDimensionéducativedesPPMS.Ressourcesàtélécharger:MédiathèqueCEA"tsunami"

Si lamise en relation des paysagesou des phénomènes géologiquesavec la nature du sous-sol etl’activité interne de la Terre sontétudiées au CM, les explicationsgéologiquesrelèventdela6ème.Mener des démarches permettantd’exploiterdesexemplesprochesducollège à partir d’études de terrainenlienavecl’EDD.Prise en compte de la dimensionéducative des PPMS. Etudier UNrisqueExploitation d’un sismogramme(comprendre qu’un phénomènepeutêtreenregistré,mesuré)Etude PPR (plan de prévention desrisques)avecunexemple

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Phénomènestraduisantl’activitéexternedelaTerre:phénomènesmétéorologiquesetclimatiques,événementsextrêmes(tempêtes,cyclones,inondations,sécheresse)

Commentseprotégerd’unrisquemétéorologique(aménagements,prévision,…)?Travailler à l’aide de documents d’actualité (bulletin et carte météorologique). Réaliser une stationmétéorologique,uneserre(miseenévidencedel’effetdeserre).Exploiterlesoutilsdesuivietdemesurequesontlescapteurs(thermomètre,baromètre,…)Ressourcesàtélécharger:DossierLaMap"leclimatmaplanèteetmoi"MédiathèqueCEA"climat-environnement"

Introduction des échangesénergétiquesliésauthème1.

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Attendudefindecycle:Identifierdesenjeuxliésàl’environnement:répartitiondesêtresvivantsetpeuplementdesmilieuxVocabulaire:milieu(forêt,mare,ruisseau…)peuplement,biodiversité,animaux,végétaux,minéraux,espèces,réseauxtrophiques,température,éclairement,hygrométrie,adaptation,comportement,répartition,écosystème,gestionraisonnée,matériau,recyclage,collecte,tri,traitement,stationd’épuration,réchauffementclimatique,effetdeserre.Cequiseratravaillédanscedomaineaucycle4:Oncaractérisequelques-unsdesprincipauxenjeuxde l’exploitationd’une ressourcenaturellepar l’êtrehumain, en lienavecquelquesgrandesquestionsde société (exploitation ressourcesnaturellespourbesoinsennourritureouénergiedel’Homme).Oncomprendetonexpliqueleschoixenmatièredegestionderessourcesnaturellesàdifférenteséchelles(locale,régionale,mondiale)Onexpliquecommentuneactivitéhumainepeutmodifierl’organisationetlefonctionnementdesécosystèmesenlienavecquelquesquestionsenvironnementalesglobalesOnproposedesargumentationssurlesimpactsgénérésparlerythme,lanature,l’importanceetlavariabilitédesactionsdel’êtrehumainsurl’environnement(interactionêtrehumain/biodiversitédel’échellelocaleàl’échelleglobale)

Décrireunmilieudeviedanssesdiversescomposantes

Interactiondesorganismesvivantsentreeuxetavecleurenvironnement

Travailleràpartirdel’environnementprocheetpardesobservationslorsdesorties.Onentendicipar«milieu»:

• unespacededimensionplusoumoinsrestreinte,mêmetrèsanthropisé,• sipossibleimmédiatementaccessiblepourpouvoiryreveniràdifférentesreprises,• àl’intérieurduquellesconditionsdeviesontrelativementhomogènes.è Haie,massif,pelouse,unCarrépourlabiodiversité…

Lesobservationsrégulièressouslaformed’inventaires,deprélèvements(rares),demesures(ensoleillement,températures)permettentd’ysuivredesvariationssaisonnières.Utilisationdedocumentsquipourrontcomplétercesobservations.Ressourcesàtélécharger:«Jecultiveuncarrépourlabiodiversitéàl’écoleetaucollège»

Les observations de la répartitionde différents êtres vivants présentssont étayées par des documents:photographies, vidéogrammes,fichesderenseignements.Communication des mesures(températures, éclairement,hygrométrie)vialenumérique.Les composantes minéralesenglobent tous les matériauxsolides, liquides, gazeuxsusceptibles d’être observés, lesroches sont désignées par lestermes courants (calcaire, argile,granite)

Relierlepeuplementd’unmilieuetlesconditionsdevie

Modificationdupeuplementenfonctiondesconditionsphysicochimiquedumilieuetdessaisons

Relations possibles des organismesvivants avec les facteurs du milieu: lesélèves constatent que les conditionspeuvent être variableslocalement(éclairement, température,humidité liée à l’ombrage) et peuventinfluer sur la présence ou non d’espècesrencontrées.

Après le constat, il s’agit de chercher lescausesde variation du peuplement dumilieu: les migrations, l’hibernation (oul’estivation)Les végétaux s’installent et envahissent lemilieu:étudedupeuplementdumilieuparlesplantesàfleurs.

Ecosystèmes(milieudevieavecsescaractéristiquesetsonpeuplement);conséquencesdelamodificationd’unfacteurphysiqueoubiologiquesurl’écosystème

Insister sur l’alternance de formesau cours de l’année: l’étude de lagermination des grainesaboutissant, par exemple, à lamiseen évidence des conditionsclimatiques.Etude plus approfondie dupeuplement du milieu par lesplantes à fleurs, étude dupeuplementparlesspores.

Identifierlanaturedesinteractionsentrelesêtresvivantsetleurimportancedanslepeuplementdesmilieux

Labiodiversité,unréseaudynamique

Lesmodules2et4duprojet« Je cultive un carré pour la biodiversité à l’école et au collège» permettentdepasserd’unebiodiversitéd’inventaireàunebiodiversitéfonctionnelle(réseaudynamique)Ressourcesàtélécharger:ModuleEcoledessciences"Laviedusol"permetl’étudedesréseauxtrophiquesafind’appréhenderlerôledelapetitefaunedusoldanslecycledelamatière.Lemodule4:«Lerôledesinsectespollinisateurs»permetd’appréhenderleserviceécologiquerenduparlesinsectesdanslecycledeviedesplantesàfleurs.

Identifierquelquesimpactshumainsdansunenvironnement(aménagement,impact

Aménagementsdel’espaceparleshumainsetcontraintesnaturelles;impacts

L'évolution du paysage dans le tempspeut faire l'objet d'une enquête(comparaisondecartespostales,récitsdedifférentesépoques,témoignages…)

Etude de l'environnement proche de

L'aménagementdel'espacepublic(constructiond'uneroute,d'unrond-point,d'unezoned'activité,d'une école, aménagement d'un parc…) est l'occasion d'apprendre à comprendre les enjeuxterritoriauxetdoncl'évolutiondupaysageparuneapprocheplusanalytique:Quelestletyped'aménagement,pourquoietpourquileréaliser,comment?Quellesmodificationssontetserontapportéesaupaysageetauxutilisateurs(hommes,faune

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technologique) technologiquespositifsetnégatifssurl’environnement

l'écolepourendécouvrirlescomposanteset pour apprendre àobserver, décrire,interpréter. Après avoir fait le mêmetravaildansunnouvelespace,rechercherdes différences et des similitudes pouridentifier des constantes et desnouveautés d'utilisation de l'espace parrapport à l’environnement deréférence(approche comparative àpartirdeconstatsraisonnés)

etflore)decetespace?Les rôles des différents acteurs (élus, associations, services publics, entrepreneurs…) sontidentifiés,desdivergencespeuventêtrerelevées.Miseenperspectivedel'espacelocalaveclesespacespluslarges:région,pays,Europe…

Suivreetdécrireledevenirdequelquesmatériauxdel’environnementproche

Travailleràtraversdesrecherchesdocumentairesetd’uneoudeuxenquêtesdeterrain.Prévoirdetravailleràdifférenteséchellesdetempsetd’espaceenpoursuivantl’éducationaudéveloppementdurable(projetd’infrastructures,déboisement,assèchementdemarais,etc)Exempled’enquêtes:exploitationdubois,connaîtrelagestiond’unmilieu,laforêt,connaîtrelesenjeuxbiologiquesetéconomiques,lesdifférentesétapesd’évolutiondelaforêt.

Exempledelagestiondelaforêtavecutilisationdelogicieldesimulation,restitutionorganiséedecetravail(oral,écrit,multimédia)

Relierlesbesoinsdel’êtrehumain,l’exploitationdesressourcesnaturellesetlesimpactsàprévoiretgérer(risques,rejets,valorisations,épuisementdesstocks)

Parsesactivités,l’hommeagitsurlesécosystèmes:- surlepeuplementdemanièredirecte(déboisement,utilisationsdepesticidesparexemple)ouindirecte(accumulationdedéchets,aménagementduterritoirepardesconstructions)- surlesconditionsdevie(températuredel’eauparexemple,qualitédel’air…)demanièredirecteouindirecte:pollutions,déchets…

Exploitationraisonnéeetutilisationdesressources(eau,pétrole,charbon,minerais,biodiversité,sols,bois,rochesàdesfinsdeconstruction…)

Comment réduire, réutiliser, recyclerlesdéchets?Identifier et décrire les circuits possiblespour les déchets de son école , de sacommune, connaitre les circuits de tri etde recyclage, savoir que le recyclagedépendducircuittduprocessusdetrietdescapacitésindustriellesdetraitement.

Commentgérerlaressourceeneau?Connaitrelesmodalitésdetraitementetdemaintien de sa qualité dans le réseau dedistribution.Identifier des actions de contrôle et delimitationdelaconsommationd’eau.

Commentagirsur lapollutiondel’air?Mobilisersesconnaissancesdanslesdifférentsdomainesetdisciplinesetrechercher des solutionsalternatives pour agir sur lapollutiondel’air.Ressourcesàtélécharger:Dossier LaMap "je suisécomobile"