SERVICE DE L'ENSEIGNEMENT

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Sciences de la nature

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Chemin de Pinchat 22 1227 Carouge (� 022 309 35 30) Version provisoire – novembre 2005

1

Sommaire

Sciences de la nature

1. Objectifs d’apprentissage 3

2. Mise en œuvre d’une séquence d’apprentissage 5

3. Propositions de planification pour les cycles moyens 6

4. Proposition de planification annuelle, remarques 7

5. Propositions de planification annuelle 3P / 4P 8

6. Propositions de planification annuelle 5P / 6P 8

7. Moyens d’enseignement pour les sciences de la nature 10

2

3

SCIENCES DE LA NATURE Rappel des objectifs d’apprentissage

et propositions de planification Afin de planifier des activités de sciences de la nature, il nous a semblé pertinent de rappeler quelques principes concernant cette discipline.

1. ENSEIGNEMENT / APPRENTISSAGE

A. Un savoir scientifique est une connaissance construite à partir de l’observation objective de ce qui nous entoure et de la réflexion qui en découle.

L’enseignement des sciences poursuit plusieurs objectifs :

a. développer une attitude scientifique ; b. s’initier aux démarches scientifiques ; c. découvrir l’unité et la diversité du vivant, des objets, des phénomènes naturels ou techniques ; d. aborder des problématiques scientifiques dans une perspective d’éducation à la citoyenneté et de

développement durable.

a. Développer une attitude scientifique Enseigner les sciences à l’école, c’est avant tout stimuler des attitudes propices aux activités scientifiques : l’ouverture sur le monde, la curiosité, l’envie de chercher, la confiance en soi, l’esprit critique, l’envie de communiquer, l’imagination créatrice, la persévérance et la rigueur.

b. S’initier aux démarches scientifiques Une démarche scientifique est une démarche qui permet de répondre aux questions que l’on se pose sur les phénomènes naturels et techniques et sur le monde du vivant. Ce questionnement doit permettre d’acquérir des compétences scientifiques faisant suite à une investigation menée par les élèves. Le rôle de l’enseignant-e est ici primordial car il-elle guide les élèves dans les différentes démarches possibles :

- l’expérimentation directe - l’observation - la recherche documentaire - la réalisation technologique - le reportage (enquête, interview, visite)

c. Découvrir l’unité et la diversité du vivant, des objets, des phénomènes naturels ou techniques Les investigations des élèves devraient favoriser la construction des concepts scientifiques. En effet, les élèves seront amenés à structurer leurs connaissances par des échanges qui auront lieu dans diverses situations : comparaison des résultats, confrontation avec des ouvrages de référence, débat sur les éventuels désaccords, formulation des connaissances nouvelles acquises durant les séquences, réalisation de productions (exposition, maquette, document écrit, vidéo, multimédia).

d. Aborder des problématiques scientifiques dans une perspective d’éducation à la citoyenneté et de développement durable Faire des sciences à l’école c’est aussi et surtout appréhender l’enseignement dans une perspective globale et systémique. Chaque activité de science doit ainsi établir des liens avec les activités précédentes et avec d’autres disciplines, et permettre de confronter les élèves aux différents enjeux de notre planète.

B. Les interrogations spécifiques aux sciences de la nature sont regroupées dans différentes familles de problèmes jalonnant les cycles moyens :

- Le vivant : le corps humain et l’éducation à la santé & le monde végétal et animal - Les phénomènes naturels et techniques - L’environnement et les ressources

4

2. OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE

cf. classeur « Les objectifs d’apprentissage de l’école primaire genevoise », Environnement, Sciences de la nature, Introduction, pp. 4-5

Se comprendre dans le monde du vivant et comprendre le monde qui nous entoure S’exercer à l’activité créatrice de la recherche (s’initier à des démarches scientifiques, s’astreindre à la rigueur)

• se poser des questions • réaliser des expériences • rechercher des informations scientifiques • se référer à quelques grandes découvertes et leurs découvreurs • noter des relevés, des constats, des dates • s’efforcer à la clarté des comptes-rendus d’expériences • communiquer ses résultats d’expériences • utiliser une terminologie adéquate

S’exercer au débat scientifique (débattre objectivement)

• émettre un avis personnel, reconsidérer son opinion à la lueur des faits et des observations • argumenter sur la base des faits observés • écouter les arguments des autres • se situer par rapport à une problématique

Organiser le réel (découvrir l’unité et la diversité du vivant ; découvrir des objets, des phénomènes naturels ou techniques)

• classer en fonction de propriétés ou de caractères communs • justifier en fonction de variables • vérifier en comparant • mesurer et représenter des mesures pour : • identifier :

- les êtres vivants - des propriétés ou des caractères communs - des conditions de vie - la matière, les objets et les matériaux - des phénomènes ou des indices de phénomènes naturels - des conditions de fonctionnement

• aborder les conservations physiques

5

3. MISE EN ŒUVRE D’UNE SÉQUENCE D’APPRENTISSAGE

Situation de départ

Diverses situations de départ peuvent constituer un élément déclencheur : l’actualité (journal, TV, radio, ...), une question spontanée, un objet apporté par un élève, un projet de classe ou d’école, ... Cette situation de départ permet, tout au long de la séquence, grâce à des aller et retour, de donner du sens aux apprentissages. S’il est important de contextualiser les leçons de sciences en les mettant en rapport avec le monde qui nous entoure ou en les inscrivant dans un projet, toute séquence de sciences doit privilégier la mise en place d’une démarche scientifique.

Mise en évidence des conceptions et du questionnement des élèves

Chaque enfant construit son propre système explicatif durant son expérience de vie. Pour élaborer une séquence d’enseignement, il est indispensable de prendre en compte ses conceptions sachant que certaines d’entre elles peuvent faire obstacle aux apprentissages.

Elaboration d’une méthode de recherche

En fonction des thèmes traités et des objectifs visés, les élèves auront recours à une ou plusieurs méthodes de recherche :

L’observation L’observation du monde dans lequel nous vivons est le point de départ de la recherche scientifique. Cette méthode permet avant tout de décrire notre environnement afin de pouvoir l’organiser. La comparaison, le tri, le classement, amènent les enfants à structurer et à comprendre le monde qui les entoure. Cette méthode est également utilisée lorsqu’il s’agit de comprendre un mécanisme ou le fonctionnement d’un objet. Des dessins, des schémas, des tableaux ou des textes descriptifs sont utilisés pour garder une trace écrite d’une observation.

L’expérimentation Les élèves sont amenés à réaliser des expériences grâce à un matériel mis à leur disposition. A ce stade, un temps de tâtonnement, durant lequel les élèves découvrent le matériel, font des essais, tentent d’imaginer un dispositif, est indispensable. Une marche à suivre peut également être proposée par l’enseignant-e ou élaborée par l’ensemble de la classe.

La documentation Certains domaines se prêtent peu à l’expérimentation et à l’observation directe. L’utilisation de documents écrits ou audiovisuels permet d’aborder ce type de domaines. Cependant, il faut distinguer les documents « encyclopédiques », qui ont pour objectif d’expliquer le réel, des documents bruts, non interprétés, où l’activité de l’élève peut consister à construire du sens par analyse.

La recherche documentaire fait également partie de l’activité scientifique. Selon l’adage bien connu, « il vaut mieux savoir tout chercher que chercher à tout savoir », il est important de développer des compétences qui permettent aux élèves de faciliter l’accès aux informations :

- rechercher des mots de vocabulaire - utiliser un index, une table des matières, un sommaire - extraire des informations d’un texte, d’un article, d’un schéma, d’un graphique - utiliser les TIC pour rechercher des informations - sélectionner des articles, des ouvrages, des sites Web

Phase de communication et de synthèse (structuration des connaissances)

Une phase de communication permet aux élèves de présenter leurs résultats et leurs constats, de confronter les observations avec les hypothèses et les questions. Cette synthèse peut prendre des formes diverses : restitution orale, réalisation d’un compte-rendu (dessins, schémas, tableaux, graphiques, légendes, ...), préparation d’un panneau, réalisation de photographies ou d’un film vidéo. En outre, cette mise en commun permet de se mettre d’accord sur des réponses partielles et provisoires et de dresser la liste des questions et hypothèses en suspens. Elle permet aussi de faire des liens avec d’autres expériences, avec d’autres sujets étudiés et avec d’autres disciplines. Cette phase est donc très importante pour la structuration des connaissances. En sciences, le dossier d’évaluation est constitué par une sélection de traces de productions d’élèves (classeur de sciences, démonstrations, présentations), d’autoévaluations, de coévaluations, d’activités-bilan ainsi que d’observations de l’enseignant-e.

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5. PROPOSITION DE PLANIFICATION ANNUELLE

La proposition de planification annuelle (pages 8 et 9) tient compte des paramètres suivants :

• une sélection des activités, permettant de traiter toutes les familles de problèmes et d’offrir des situations adaptées aux élèves, en privilégiant une approche de la démarche scientifique.

• une répartition des activités sur les cycles moyens honorant un sujet dans chaque famille de problèmes par année (Vivant – Phénomènes naturels et techniques – Environnement et ressources)

• une progression des activités sur les cycles moyens tenant compte de la proposition des nouveaux moyens d’enseignement des sciences (« Sciences et technologie »)

• une répartition des activités en fonction des saisons correspondant à une période adaptée à l’étude des organismes vivants. Un travail sur le milieu proche de l’école permet par exemple des activités sur le développement des végétaux et des animaux (observation dans le milieu mais aussi plantations / élevages), à planifier en fonction des conditions saisonnières favorables aux objectifs poursuivis.

• une intégration des moyens d’enseignement des sciences et du matériel d’expérimentation déjà à disposition des enseignant-e-s permettant d’articuler ou de compléter les apports didactiques des nouveaux moyens d’enseignement des sciences.

• une priorité donnée à l’intervention des éducateurs pour la santé du SSJ pour traiter du chapitre « La procréation chez les humains » lors des cours « Histoire de la vie » donnés en 4P.

Dans le cadre de projets d’écoles, d’autres propositions de planification peuvent être réalisées, à condition :

� de garantir que les élèves aborderont au moins un sujet de chacune des trois familles de problèmes deux fois par cycle (CM I et CM II).

� de tenir compte des paramètres exposés ci-dessus.

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8 . MOYENS D’ENSEIGNEMENT POUR LES SCIENCES DE LA NATURE

3P / 4P et 5P / 6P

• « Sciences et technologie - Les savoirs de l’école » - Guide pédagogique, livre de l’élève, cahiers d’expériences CE2, CM1 & CM2 – Editions Hachette

• « Sciences et technologie - Les savoirs de l’école » - livre de l’élève – Editions Hachette • « Etat de la matières » - Mallette – SEM prêt ENVIR • « Air, eau, bruit » - Fiches- ENVIR & « Air, eau, bruit » - Mallette - SEM prêt ENVIR • « L’eau » - Fiches - ENVIR & « Rivières » - Mallette – SEM prêt ENVIR • « Expériences avec des végétaux » - Fiches- ENVIR • « Activités sensorielles » - Brochures - ENVIR • « Activités dans un milieu proche » - Brochure – ENVIR & « Milieu proche » - Mallette – SEM

prêt ENVIR • « Sols » - Mallette – SEM prêt ENVIR • « Voyage au bout de l’eau » - Brochure – ECONOMAT • « Amour et poubelle » - Brochure - ECONOMAT

En supplément pour les 5P / 6P

• « Electricité » - Mallette et fiches - SEM prêt ENVIR

• « Lumière » - Mallette - SEM prêt ENVIR • « Météo » - Mallette - SEM prêt ENVIR • « Expériences avec des objets » - Fiches – ENVIR & « Engrenages et poulies » - Mallette -

SEM prêt ENVIR • « Les envahisseurs » - Brochure – ECONOMAT • « Le concert » - Brochure – ECONOMAT

… et bien d’autres ressources disponibles au Service de Prêt de l’Environnement (SEM) : matériel d’expérience et d’observation, naturalisations, posters, modèles en 3D, diapositives, …

ECONOMAT : Documents disponibles sur réquisition à l’économat cantonal

14, rue des Allobroges - 1211 GENEVE SEM ENVIR PRET : Service Ecoles-Médias – Service de prêt de l’environnement

rue des Gazomètres 7 - 1205 GENEVE - Tél.: 022 327 53 38 E-mail : jean-francois.mouthon@etat.ge.ch Catalogue de prêt disponible sur le site Internet : http://www.geneve.ch/sem/documentation

ENVIR : Documents disponibles sur demande au Secteur de l’Environnement – CeFEP, 22, ch. de Pinchat - 1227 CAROUGE - Tél.: 022 309 35 30 wilma.claude@etat.ge.ch

Attribution :

Ecriture "gras italique" : Matériel pour le MAITRE

Ecriture "normale soulignée" : Matériel pour l'ELEVE

Ressources pédagogiques complémentaires :

SEM documentation (Service Ecoles-Médias : anciennement CRDP) et BISCO - Bibliothèque scolaire (http://www.geneve.ch/sem/documentation) Sites Internet : Portail Petit-bazar (http//www.petit-bazar.ch/portail) La main à la pâte (http://www.inrp.fr/lamap/)

Ressources thématiques et pédagogiques : Services Industriels de Genève – SIG (http://www.sig-ge.ch)

Fondation Education et Développement – FED (http://www.globaleducation.ch)

Fondation pour l’Education à l’Environnement – FEE (http://www.educ-envir.ch)