Défis Scientifiques – ASTEP

Les enseignants sont les maîtres d'ouvrage du projet, ils orienteront donc leur thématique en fonction des points qu'ils souhaitent plus particulièrement traiter. Les projets peuvent évoluer en fonction des éléments déjà abordés en classe, des souhaits, des envies des enseignants ou des propositions des étudiants.

• dans le respect des programmes de l’Education Nationale : L'enseignant s'engage à mettre en œuvre la démarche (d’investigation) et privilégier quand cela est possible l’expérimentation par les élèves,
• la responsabilité pédagogique de l'organisation des activités incombe à l'enseignant titulaire de la classe,
• l’enseignant facilitera l’intégration des étudiants dans les travaux de la classe en leur proposant : de prendre part à l’élaboration du projet ; une concertation régulière lors de l’avancement des séances ; de mener des activités avec les élèves, en petits groupes, sous la responsabilité de l’enseignant(e).

Les étudiants de l'INU Champollion sont inscrits à l’UE 16L0VPE61FOM du parcours Vers le Professorat des Ecoles (6 ECTS), ils choisissent ce dispositif en lieu et place du stage.

L’étudiant :

• s’inscrit dans la démarche (d’investigation), dans le respect des programmes,
• participe à la planification et à l’organisation des séances avec l’enseignant(e) et les personnes impliquées,
• communique régulièrement avec l’enseignant(e) afin de :
  • aider à la mise en œuvre en classe en s’impliquant dans les ateliers de classe,
  • rechercher de la documentation ou du matériel favorisant le déroulement des activités en classe,
  • déterminer avec précision les notions scientifiques abordées dans le thème traité en classe (lexique).
• participe à la valorisation du projet lors de temps forts à déterminer avec l’enseignant (fête de la science, fête de l’école, nuit européenne des chercheurs, journée de valorisation à l'Institut National Universitaire Champollion etc.).

1. Inscription des classes avant mi-septembre via la DSDEN 81,
2. Formation étudiants : entre octobre et décembre sur 3 demi-journées,
3. Formation des enseignants : 2h dans le cadre du plan de formation académique,
4. Intervention en classe :  environ 4 séances en classe de janvier à avril,
5. Journée de valorisation : journée bilan (mois d’avril) où les classes se déplacent à l’université pour présenter leurs travaux. Ils visitent les laboratoires de recherche et des ateliers scientifiques.

• lumière et ombre,
• mouvement de la terre (et des planètes) autour du soleil.

Détails : représentation du système solaire ; repérage de la position de la Terre par rapport au Soleil, saisons, lunaisons.

Activités : modèles réduits (boules éclairées), mesure du temps : utiliser un sablier, des horloges et des montres à aiguilles et à affichage digital, un chronomètre.

• états et changements d’état.

Détails : Identifier les trois états de la matière et observer des changements d’états. Identifier un changement d’état de l’eau dans un phénomène de la vie quotidienne : Quelques propriétés des solides, des liquides et des gaz ; les changements d’états de la matière, notamment solidification, condensation et fusion ; les états de l’eau (liquide, glace, vapeur d’eau).

Exemples : observer des processus de solidification et de fusion de l’eau ; relier des états liquide et solide de l’eau dans la nature en relation avec certains phénomènes météorologiques observés (nuages, pluie, neige, grêle, glace) ; mettre en mouvement différents objets avec le vent pour prendre conscience de l’existence de l’air ; mettre en œuvre des dispositifs simples (seringues, ballons, pompes à vélo, récipients de formes variées, etc ) visant à éprouver la matérialité de l’air (CE2), mesurer la température par différents moyens.

• sources d’énergie,
• circuits électriques et règles de sécurité.

Détails : réaliser quelques objets et circuits électriques simples, en respectant des règles élémentaires de sécurité : réaliser des objets techniques par association d’éléments existants en suivant un schéma de montage ; identifier les propriétés de la matière vis-à-vis du courant électrique ; différencier des objets selon qu’ils sont alimentés avec des piles ou avec le courant du secteur.

Exemples : concernant les réalisations, les démarches varient en fonction de l’âge des élèves, de l’objet fabriqué, de leur familiarité avec ce type de démarche, et en travaillant avec eux les règles élémentaires de sécurité : réaliser une maquette, un quizz simple, des montages permettant de différencier des matériaux en deux catégories : bons conducteurs et isolants, réaliser un jeu d’adresse électrique.

• le vivant,
• stades de développement du vivant,
• la chaîne alimentaire.

Détails : connaître des caractéristiques du monde vivant, ses interactions, sa diversité : identifier ce qui est animal, végétal, minéral ou élaboré par des êtres vivants ; identifier les interactions des êtres vivants entre eux et avec leur milieu.

Exemples : observer des manifestations de la vie sur soi, sur les animaux et sur les végétaux ; observer des animaux et des végétaux de l’environnement proche, puis plus lointain ; réaliser de petits écosystèmes (élevages, cultures) en classe, dans un jardin d’école ou une mare d’école ; réaliser des schémas simples des relations entre organismes vivants et avec le milieu ; suivi de ce qui entre et sort de la classe (papier, recyclage), de la cantine (aliments, eau, devenir des déchets)

• lumière et ombre,
• mouvement de la Terre (et des planètes) autour du Soleil.

Détails : situer la Terre dans le système solaire. Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d’eau liquide). Décrire les mouvements de la Terre (rotation sur elle-même et alternance jour-nuit, autour du Soleil et cycle des saisons).

Exemples : maquettes à l’échelle du système solaire, découvrir l’évolution des connaissances sur la Terre et les objets célestes depuis l’Antiquité (notamment sur la forme de la Terre et sa position dans l’univers) jusqu’à nos jours (cf. exploration spatiale du système solaire)

• mélanges et solutions,
• états et changements d’état,
• l’eau une ressource.

Détails : décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique, mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière : diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes... L’état physique d’un échantillon de matière dépend de conditions externes, notamment de sa température. La masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.

Exemples : identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange. Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange. Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction). La matière qui nous entoure (à l’état solide, liquide ou gazeux), résultat d’un mélange de différents constituants. Détachants, dissolvants, produits domestiques permettent d’aborder d’autres mélanges et d’introduire la notion de mélange de constituants pouvant conduire à une réaction (transformation chimique). Informer l’élève du danger de mélanger des produits domestiques sans s’informer. La distinction entre différents matériaux peut se faire à partir de leurs propriétés physiques (par exemple : densité, conductivité thermique ou électrique, magnétisme, solubilité dans l’eau, miscibilité avec l’eau...) ou de leurs caractéristiques (matériaux bruts, conditions de mise en forme, procédés...). L’utilisation de la loupe binoculaire et du microscope permet : l’observation de structures géométriques de cristaux naturels. Des activités de séparation de constituants peuvent être conduites : décantation, filtration, évaporation. Observation qualitative d’effets à distances (aimants, électricité statique). Le domaine du tri et du recyclage des matériaux est un support d’activité. Les mélanges gazeux pourront être abordés à partir du cas de l’air.

• sources d’énergie,
• besoins, consommation en énergie,
• circuits électriques et règles de sécurité.

Détails : identifier des sources d’énergie et des formes. Notion d’énergie renouvelable. L’énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en mouvement, énergie thermique, électrique...). Prendre conscience que l’être humain a besoin d’énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s’éclairer...

Exemples : reconnaître les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée. La fabrication et le fonctionnement d’un objet technique nécessitent de l’énergie. Identifier quelques éléments d’une chaine d’énergie domestique simple. Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d’énergie. L’énergie associée à un objet en mouvement apparait comme une forme d’énergie facile à percevoir par l’élève, et comme pouvant se convertir en énergie thermique. Privilégier la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux analysés sous leurs aspects énergétiques : éolienne, circuit électrique simple, dispositif de freinage, moulin à eau, objet technique... Exemples de consommation domestique (chauffage, lumière, ordinateur, transports).

• l’air et les pollutions de l’air,
• les conditions de développement du vivant,
• l’adaptation des êtres vivants au milieu.

Détails : décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes. Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie. Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le peuplement des milieux. Identifier quelques impacts humains dans un environnement (aménagement, impact technologique...). Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.

• la biodiversité,
• les conditions de développement du vivant,
• l’adaptation des êtres vivants au milieu.

Détails : identifier les composantes biologiques et géologiques d’un paysage. Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à des risques pour les populations.

Exemples : décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes. Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie. Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le peuplement des milieux. Identifier quelques impacts humains dans un environnement (aménagement, impact technologique...). Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.

• la biodiversité,
• la classification du vivant.

Détails : identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance, croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie. Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes. Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.