Leur questionnement s’est retrouvé en conjugaison. Les enfants cherchaient une logique, une explication à la conjugaison des verbes du 3^ème groupe : "Pourquoi dit-on je vais et non pas j’alle ? alors que nous disons nous allons". Cette question est restée sans réponse ...

Jusqu’à présent, ma démarche pédagogique dans le domaine des sciences était celle de l’éveil c’est à dire manipulation, observations puis conclusion. Je ne partais pas des conceptions de l’enfant et la part d’investigation laissée à celui-ci n’était pas suffisante pour qu’il construise lui-même son savoir.

Tout au long de l’année, j’ai pu observer l’évolution de quelques enfants timides et passifs qui, peu à peu, sont devenus curieux et presque " audacieux ". J’ai également pu constaté une répercussion au niveau de l’oral (assurance en soi, prise de parole, dynamisme ...)

Il me semble fondamental de souligner la richesse apportée par les activités faites dans le cadre de la " Main à la pâte ". J’en ai eu confirmation lorsque chaque petit groupe d’enfants a présenté au groupe classe, le jeu qu’il avait fabriqué, la règle et l’explication qu’il avait écrites. Cet échange a eu lieu en fin d’année et il a montré :

- au niveau de la citoyenneté : Les enfants ont appris à s’écouter, à se comprendre, à s’aider, à respecter des règles.

- au niveau de la maîtrise de la langue : Pour être bien compris par les autres, il faut bien s’exprimer. Les règles et les explications données par les enfants nécessitaient l’utilisation d’un vocabulaire précis, des phrases correctement construites et pertinentes (règle de jeu). Sinon la réécriture s’imposait et les enfants en étaient tout à fait conscients.

- au niveau des sciences : Les explications et les remarques formulées par les enfants prouvaient qu’ils avaient acquis des connaissances. (notion de chaîne conductrice, de résistance, de conducteurs, d’isolants ...)

Accompagnement scientifique :

Les rencontres, les débats, les échanges à l’IUFM ainsi que la présence d’une polytechnicienne m’ont permis une réflexion très intéressante sur ma pratique.

Conclusion :

Cette première année de " Main à la pâte " m’a demandé une réflexion profonde et ma pédagogie en a été enrichie. Cependant j’ai dû fournir un investissement personnel important au niveau du temps, notamment dans la rédaction des fiches.

Au niveau des enfants, je pense qu’ils ont acquis des connaissances, des attitudes et des aptitudes propres à l’esprit scientifique. Je les ai sentis acteurs de leur savoir.

Bilan Année 1998 - 1999 MAULARD Monique

Axe : Culture scientifique et technologique Ecole La Varenne - Noisy Le Grand

Deux classes de l’école étaient engagées dans le projet " Main à la pâte ".

L’analyse du tableau permet de rendre compte des points forts et des points faibles.

Points forts : - Création d’une salle de technologie.

- Mise en commun du matériel.

- Echange de pratiques au sein de l’école.

Points faibles : - D’une manière générale, peu d’activités en physique et technologie sont menées dans les classes. (manque de connaissances, de formation et de temps)

ß

Conséquences : Actions retenues pour 1999 / 2000.

- Etablissement d’une progression en sciences et technologie au sein de l’école.

- Création de "mini-expos" dans l’école pour présenter les activités faites aux autres classes.

Séance n°1 Durée 30 à 45 minutes

Modalité : travail collectif.

Dans le cadre d’une pédagogie de projets, je présente en début d’année, aux enfants, les activités que nous allons découvrir. Lorsque j’ai parlé d’électricité, les enfants m’ont demandé ce que l’on allait faire. Je leur ai donc dit qu’ils construiraient un jeu d’adresse. Quelques enfants en connaissaient le principe, ayant eu l’occasion de l’expérimenter lors d’une kermesse. Cet entretien a permis l’émergence d’une première problématique : " Comment allumer une ampoule avec une pile ? " C’est ainsi que j’ai commencé le projet Main à la pâte.

Le questionnement des enfants sur le fonctionnement du jeu fait émerger de nombreuses questions.

Problématique :
Comment allumer une ampoule avec une pile plate ?

Proposition d’expérimentation par les enfants.
Les enfants établissent la liste du matériel nécessaire pour expérimenter.

Pré requis : entretien (voir séance n°1).

Activité des enfants : 1 - Conception d’un protocole expérimental (travail individuel).

Sur son cahier d’expériences, chaque enfant dessine les expériences qu’il pense réaliser et écrit ce que, à son avis, il va observer.

2 - Observation - Expérimentation.

Chaque enfant observe les piles et les ampoules apportées par les enfants et/ou la maîtresse. (lecture des signes et des informations + - 220V 4,5V ...)

Librement, chaque enfant manipule afin de résoudre la situation problème.

Contrainte imposée : Dessiner chaque expérience sur son cahier avant d’en commencer une autre.

3 - Analyse et confrontation.

La mise en commun des résultats nécessite l’introduction d’un vocabulaire spécifique : plot - culot - borne.

Ces mots sont introduits par le maître.

4 - Synthèse (référence à conserver).

- Mise en commun au sein du groupe classe.

- Durée 30 minutes le lendemain de l’expérimentation.

- Traces écrites sur le cahier d’expériences :

- dessins pile et ampoule.

- schémas + compte-rendu.

Evaluation n°1 - Evaluation diagnostique pour la maîtrise de la langue.

- Evaluation sommative pour les connaissances scientifiques.

Cette évaluation a lieu quelques jours après la synthèse. Elle permet de savoir si les enfants ont compris comment allumer une ampoule avec une pile plate. D’autre part, elle permet à l’enfant de mettre sa pensée par écrit. Cela lui permettra la prise de conscience ultérieure de l’évolution de ses représentations sur ses idées et sur la langue écrite.

Elle permet à l’enseignant de connaître les représentations mentales de ses élèves et l’acquisition des phénomènes physiques étudiés.

Analyse des résultats:

Lecture des dessins: acquisitions scientifiques

75% des enfants semblent avoir compris comment allumer l’ampoule avec une pile

20% des enfants ont fait une erreur sur le dessin numéro 2

Maîtrise de la langue:

Pour tous les enfants, les explications sont vagues, le vocabulaire n’est pas précis.

Exemple de phrase produite: "ça ne s’allume pas car il ne touche pas le – "

Pré requis : Connaissance de contacts électriques ampoule - pile plate ( voir séance n°2)

Pour fabriquer le jeu d’adresse, il faudra allumer l’ampoule " loin " de la pile. Une nouvelle problématique émerge.

Problématique : Comment allumer une ampoule " loin " de la pile ?

Travail collectif : groupe classe.

1 - Recensement du matériel nécessaire.

-du fil électrique - des bouchons

- du bois - du papier d’aluminium

- de la laine - une pile plate 4,5V

- des vis, des clous - une petite ampoule

- des trombones - .........etc ........

Le tout rangé dans une boîte à chaussures.

Les propositions de chacun sont notées sur le cahier d’expérience.

2 - Travail individuel.

Sur son cahier d’expériences, chaque enfant dessine les manipulations qu’il pense réaliser lorsque nous aurons réuni le matériel.

Pré requis : Connaissance de contacts électriques ampoule - pile plate ( voir séance n°2)

Matériel : voir séance n°3

Expérimentation :

Par 2 ou individuellement, selon leur choix, les enfants manipulent afin de résoudre la situation problème.

Contrainte imposée : Dessiner et noter les observations faites pour chaque expérience sur son cahier.

Analyse et confrontation :

2 par 2 ou par petits groupes, les enfants échangent leur cahier. Le décodage par un élève ou un petit groupe, du dessin d’un autre élève s’avère difficile (contacts mal représentés, nature du conducteur absente, dessin ne correspondant pas à la manipulation effectuée ...). Les enfants s’interrogent mutuellement. Par la discussion avec ses camarades, l’enfant apprend à passer du dessin au schéma en distinguant l’essentiel de l’accessoire.

Cet échange est difficile pour quelques enfants car les règles de vie ne sont pas toujours respectées. Le maître doit alors intervenir pour les rappeler aux enfants.

Synthèse orale : collective des différentes découvertes faites lors des expériences.

Mot du maître : Lors de l’expérimentation, certains enfants faisaient des expériences, du "touche à tout" sans rien dessiner ni écrire. Mais, très vite, ne pouvant participer aux échanges entre enfants avec leur cahier, ils se sont rendus compte de l’importance du compte-rendu écrit dans l’activité sciences. Le problème a été ainsi résolu.

Séance n°5 : Durée 1 h

Pré requis : - connaissance de la chaîne conductrice dans un circuit électrique simple.

(pile - conducteurs - ampoule).

Le cahier d’expériences de chaque enfant constitue le stock d’informations permettant de résoudre la problématique.

Chacun participe donc à l’élaboration de la synthèse en présentant ses découvertes. Au fur et à mesure, les enfants écrivent les conclusions sur leur cahier.

Un enfant va au tableau présenter son dessin, un échange entre les enfants permet de valider ou non le dessin.

Un schéma signifiant est ainsi établi.

Un autre groupe présente une ampoule dont le filament est cassé. (Introduction du mot filament lors du compte-rendu). L’ampoule ne s’allume plus. Pourquoi ?

Les enfants concluent que l’électricité ne peut pas passer car la boucle est ouverte.

Traces écrites : - schémas.

- compte-rendu.

Pour allumer une ampoule placée loin de la pile, il faut utiliser des fils (conducteurs) qui laissent passer l’électricité et il faut faire une boucle.

- conducteurs et non-conducteurs d’électricité : classement des différents matériaux utilisés sous forme de tableau.

- court-circuit : schéma + compte-rendu écrit.

Introduction du mot court-circuit.

Les enfants qui ont fait cette expérience, ont ressenti une petite douleur, cela permet un rappel sur les dangers de l’électricité.

Emergence d’une nouvelle problématique :

L’ampoule est tombée par terre. Le verre s’est brisé mais le filament n’est pas cassé. Les enfants ont essayé d’utiliser l’ampoule. Le filament a brûlé. Pourquoi ?

Mot du maître : L’expérimentation, la mise en commun, le retour à l’expérimentation ont permis aux enfants de construire leur savoir et de modifier leurs idées initiales qui étaient erronées (exemple : utilisation d’un fil de laine pour allumer une ampoule loin de la pile).

Séance n°6 : Durée 30 mn.

Pré requis : - Manipulations - Expériences avec pile + ampoule.

Problématique : Pourquoi le filament brûle-t-il lorsque l’on essaie d’allumer l’ampoule ?

Je présente l’expérience au groupe classe.

Un débat collectif permet de conclure.

Sous le saladier, la bougie s’éteint car elle a utilisé l’air (oxygène) qui était prisonnier.

Dans l’ampoule, la cloche en verre empêche le filament de brûler.

Mot du maître :

Une interprétation individuelle de l’expérience aurait été intéressante pour effectuer ensuite un travail sur l’air.

Des expériences avec des fils de différents diamètres auraient pu être faites.

Cette évaluation a lieu quelques jours après la synthèse.

Elle permet de savoir si les enfants ont compris.

- la fonction de chaque élément dans un circuit.

- la notion de boucle (chaîne conductrice).

- le vocabulaire scientifique.

Elle permet également d’évaluer les progrès et les compétences des enfants au niveau de la langue écrite.

Résultats:

dessins n° 5 et 6: 95% de réussite

dessin n°15: 90% de réussite

Ces enfants semblent avoir compris la fonction de chaque élément dans le circuit et la notion de boucle .Pour deux enfants , ces notions ne semblent pas encore acquises

Dessin n°7: 35% de réussite

Dessin n° 8: 20% de réussite

Au niveau de l’écrit, le court-circuit n’est pas nommé par les enfants.

Evolution au niveau de l’écrit:

Les enfants utilisent les termes " plot et culot ", mais l’explication reste difficile.

Exemple: " ça marche, parce que ça touche le plot et le culot"

Pré requis : connaissance de la chaîne conductrice dans un circuit électrique simple

(pile - ampoule - conducteurs).

La maîtresse apporte le jeu d’adresse en vue d’en construire d’autres.

Découverte du jeu par les enfants : (groupe de 4)

Durée : 10 à 15 mn par groupes.

Les enfants essaient de jouer mais le jeu ne fonctionne pas car l’interrupteur est ouvert. Les réactions selon les groupes sont diverses : bouger les fils, changer l’ampoule, déplacer le trombone qui sert d’interrupteur.... Dans certains groupes, le jeu a fonctionné sans que les enfants découvrent pourquoi. Pour d’autres, les enfants ont vu que la boucle était ouverte et ont immédiatement compris le rôle du trombone. (interrupteur)

Débat : classe entière.

Questionnement des enfants : - Comment ça marche ?

- Le jeu ne fonctionne pas tout le temps. Pourquoi ?

Les enfants ayant découvert le rôle de l’interrupteur l’expliquent à leurs camarades. Sa fonction est alors immédiatement comprise : s’il n’était pas là, le jeu fonctionnerait tout le temps.

Vocabulaire : Le mot d’interrupteur a été introduit par le maître lors du débat.

Mot du maître : Lors de la découverte du jeu, il faudrait prévoir une phase écrite individuelle dans chaque groupe pour que l’enfant puisse prendre conscience de l’évolution de ses représentations mentales en consultant plus tard son cahier.

Séances n°8 et 9 : 2 séances d’ 1 h 30 mn chacune.

Pré requis : - Connaissance de la chaîne conductrice (pile - ampoule - conducteurs).

- Analyse du jeu d’adresse.

- Connaissance du rôle de l’interrupteur.

Sur son cahier , chaque enfant établit la liste du matériel dont il pense avoir besoin ensuite il dessine le schéma du montage qu’il va réaliser en l’expliquant.

Ce travail permet d’évaluer les compétences acquises par les élèves. (Evaluation n°3)

Matériel à prévoir / enfant. Outils utilisés

- 1 planchette de bois 30X10 - Perceuse sur colonne

- fil de fer souple env. 70 cm - Dénudeur

- fil électrique rigide (env. 10 cm)

- 1 pile plate 4,5V

- 1 douille

- 1 ampoule 4,5V

- 1 trombone } pour l’interrupteur

- 2 punaises }

- scotch électrique

Chaque enfant réalise son jeu.

Problématique : ça ne marche pas. Pourquoi ?

Discussion, coopération des enfants entre eux pour trouver la cause du non fonctionnement et pour y remédier.

Séance n°10 : Durée 1 h 30 mn .

Pré requis : - Connaissance de la chaîne conductrice (pile - ampoule - conducteurs,

du rôle de l’interrupteur et du jeu d’adresse).

Auto-analyse de la fiche technique :

Chaque enfant reprend son cahier d’expériences et analyse le schéma du jeu qu’il a réalisé avant la fabrication.

Confirmation ou infirmation du schéma avec analyse des erreurs.

éventuellement renvoi au jeu fabriqué pour trouver et comprendre son erreur

Conclusion collective. Elaboration d’une fiche technique

Prolongement : Publier la fiche technique dans le journal de l’école.

Evaluation : n°4

L’activité 1 permet d’évaluer les compétences acquises par chaque enfant.

Comment marche une pile ronde puisqu’elle n’a pas de bornes ? (lames)

Emission d’hypothèses sur le cahier d’expériences.

Travail individuel.

Expérimentation :

Matériel : celui de la séance n°3 + piles rondes.

Par groupes de 2, les enfants manipulent.

Lors de la séance, ils découvrent qu’on ne peut pas allumer l’ampoule sans conducteur et que l’ampoule brille moins avec la pile ronde qu’avec la pile plate. D’où l’émergence d’une nouvelle problématique.

Comment obtenir le même éclat avec la pile ronde qu’avec la pile plate ?

Synthèse : Mise en commun des observations faites.

Traces écrites : schéma + compte-rendu des observations.

Mot du maître :

Entre l’évaluation n°1 et l’évaluation n°5, j’ai pu observé une évolution au niveau de l’écrit.

Petit à petit, les enfants commencent à utiliser un vocabulaire scientifique.

Extraits:

Evaluation 1: " ça ne s’allume pas car il ne touche pas le – "

Evaluation 2: " ça marche parce que ça touche le plot et le culot "

Evaluation 5: "ça ne marche pas car les deux fils sont sur le plus "

" la pile est en court-circuit."

Lecture des dessins :

Réussite: 84% ont reconnu le court-circuit.

Pour 16% des enfants, cette notion ne semble pas acquise. J’utilise volontairement le terme " sembler " car n’est-ce pas une mauvaise lecture du dessin.?

Séance n°12 : Durée 1h 30 mn.

suite aux expériences faites avec une pile ronde.

Comment obtenir le même éclat avec une pile ronde qu’avec une pile plate ?

Expérimentation :

Matériel : Celui de la séance n°3 + 3 piles rondes / 2 enfants.

Par groupes de 2, les enfants manipulent et découvrent le montage en série.

Synthèse : Mise en commun des observations faites.

Traces écrites : schéma + compte-rendu des observations.

Séance n°13 : Durée 1h 30 mn.

Elle nous propose cette expérience.

Matériel :

- du vinaigre

- 10 pièces de 20 centimes

- 2 fils électriques dénudés

- du papier d’aluminium

- du carton

- du coton ou mouchoir en papier

- du ruban adhésif

- 1 ampoule LED

Fabrication : (Après lecture collective de la notice de fabrication).

Par groupe de 2, réalisation d’une pile.

Cette expérience a tout de même mis en évidence la présence d’une tension dans la pile fabriquée. Naissance d’une nouvelle problématique : Qu’y a t'il à l’intérieur d’une pile ?

Prolongement : Etude de l’augmentation ou de la baisse de lumière en fonction de la résistance.

- Qu’y a t'il à l’intérieur d’une pile ?

- Qui a inventé l’ampoule ?

- Qui a inventé la pile ?

- Comment fabrique-t-on l’électricité ?

Résolution : par : - une sortie à la Cité des Sciences.

- une recherche documentaire.

- Science en Direct

De l’étincelle à la centrale électrique.

Editions Gamma Jeunesse.

- Sciences et Technologie Collection Tavernier.

CM Editions Bordas.

- Cité Doc. n°51 " Qu’y a t'il derrière la prise ? "

(Cité des Sciences).

- Voyage en Cyclopédie.

Piles et ampoules

Editions Epigones.

- L’électricité - Atelier science - Ecole Active

Editions Gamma.

Par petits groupes, les enfants ont recherché les réponses à leurs questions. L’aide du maître a été nécessaire pour expliquer certains textes difficiles pour les enfants.

Traces écrites : Une synthèse a été faite dans le cahier d’expériences.

Séances n°16 et 17: 2 séances d’ 1 h 30 min.

Elément déclencheur : Visite de l’exposition.

- chenille chercheuse d’électricité (® notion de conducteur et d’isolant).

- la résistance électrique (® variateur de lumière).

- eau conductrice (® liquide conducteur - notion de sécurité).

- les grenouilles sauteuses (® électricité statique).

- jeu d’adresse (® notion de " boucle fermée ").

- l’allume-tout (® rôle de l’interrupteur - notion de " boucle fermée ").

Elément déclencheur : Les jeux ont été fabriqués par les enfants. (par petits groupes de 3 enfants).

Analyse - Confrontation Þ Validation ou non.

ß

Mot du maître : Séances 16 - 17 - 18

La difficulté qui est restée présente tout au long de l’année est la gestion du travail au sein des groupes. La tolérance, les règles de vie, les consignes ne sont pas toujours respectées par les enfants. J’intervenais alors pour les rappeler.

Ce projet a été très riche du fait de sa pluri-disciplinarité.

J’ai pu constaté que :

- au niveau de la citoyenneté : Les enfants avaient progressé dans l’écoute, la compréhension de l’autre, l’entraide et le respect des règles.

- au niveau de la maîtrise de la langue : Pour être bien compris par les autres, il faut bien s’exprimer. Les règles et les explications données par les enfants nécessitaient l’utilisation d’un vocabulaire précis, des phrases correctement construites et pertinentes (règle de jeu). L’écriture des règles et des explications ont abouti après une mise en commun orale collective et deux séances de réécriture.

• au niveau des sciences : Les explications et les remarques formulées par les enfants prouvaient qu’ils avaient acquis des connaissances. (notion de chaîne conductrice, de résistance, de conducteurs, d’isolants ...) Leurs conceptions erronées avaient été remplacées par des connaissances scientifiques bien assimilées.
• Allume-tout

Place bien les trombones et essaie d’allumer :

• l’ampoule n°1 toute seule.
• l’ampoule n°2 toute seule.
• les deux ampoules en même temps.

Une expérience est impossible. Laquelle ?

Accroche le trombone à la punaise pour que le jeu marche.

Essaie de faire le parcours sans toucher le fil sinon l’ampoule s’allume et tu as perdu.

• 
• Trésor perdu
• 
• Mille millions de mille sabords. Le Capitaine Haddock s’est perdu dans la forêt amazonienne. Aide-moi à retrouver son chemin pour retrouver le trésor perdu ! La fée clochette t’aide en s’allumant si c’est le bon chemin.

• Solution au dos de la fiche
• Explication :

Pour faire le jeu, on a coupé des bandes d’aluminium. Nous avons collé :

• des bandes d’aluminium pour le bon chemin.
• des bandes d’aluminium recouvertes de plastique pour le mauvais chemin.

L’aluminium laisse passer le courant donc l’ampoule s’allume.

La plastique ne laisse pas passer le courant alors l’ampoule na s’allume pas.

Essaie d’allumer l’ampoule en trempant les trombones dans l’eau. Attention, il ne faut pas que les trombones se touchent !

Le bol qui allume l’ampoule est le bol d’eau salée. Pour la pile de 9 Volts, l’eau sans sel n’est pas conductrice d’électricité. Quand l’électricité passe dans le l’eau salée, des petites particules contenues dans l’eau se déplacent. On voit des bulles de gaz sur un trombone.

ê L’électricité de la maison peut être mortelle. Notre corps est un conducteur d’électricité.

Place les objets sur les 2 antennes de la chenille et découvre ceux qui allumeront le nez ampoule.

Pour que la courant passe, il faut que l’objet utilisé soit un conducteur, c’est à dire une matière qui laisse passer l’électricité. Au contraire l’isolant empêche le courant de passer (le bois, le plastique). D’ailleurs le plastique est utilisé pour protéger les fils électriques.

Déplace le trombone sur la mine de crayon et tu verras la lumière varier. Si tu le fais bien, ça fera comme un halogène.

La lumière varie en fonction de la résistance. Quand le trombone est à gauche , l’électricité fait un grand chemin et l’ampoule brille moins. Quand le trombone est à droite, l’électricité fait un petit chemin et l’ampoule brille plus.