Si vous êtes intéressés par ces exemples d’activités, vous en trouverez d’autres sur le bulletin de l’APISP et sur le site physique-chimie de l’académie de Besançon, que nous vous recommandons de consulter...

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Proposition de Danièle jacob, Académie de Besançon
 

 

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Activités autour d'un document écrit      II est prouvé que les enfants, et encore la plupart des élèves du cycle central, lisent linéairement les documents qui leur sont proposés ce que ne font pas les adultes qui balayent le document dans toutes les directions afin de trouver rapidement l'information.   Les élèves passent beaucoup de temps à lire le document et surtout perdent le fil conducteur.   Souvent, intuitivement, pour les aider, nous leur proposons des questions dans l'ordre d'apparition des réponses dans le texte.   Dans le cadre de l'IUFM de Grenoble Anne Goube a analysé ce phénomène et a proposé diverses stratégies pour obliger l'élève à naviguer dans le texte, à la recherche des réponses aux questions posées et l'aider à mieux comprendre le texte.   En m'aidant d'un document réalisé par Anne Goube, je vous propose d'autres stratégies que le questionnaire "classique" pour exploiter un document scientifique avec les élèves.                                                    . Nous pouvons demander aux élèves : -1)  de souligner ou surligner    * les mots inconnus    * d'une couleur ce qui se rapporte à une idée et d'une autre couleur ce qui se rapporte à une  autre idée. -2)  de trouver dans le texte la définition de certains mots. -3)  de mettre un titre            * au texte            * aux paragraphes. -4)   de faire des paragraphes dans un texte. -5)   de changer de langage.     -  à partir d'un texte documentaire        * faire résumer le texte en entier ou par paragraphes.        * légender ou compléter un schéma.        * produire un schéma.        * compléter un tableau à double entrée.        * dans un texte de chimie, trouver les espèces chimiques citées, donner leur formule brute, identifer les réactifs et les produits, trouver les erreurs de notation... en 4ème et en 3ème     -   à partir d'un graphique, d'un schéma ou d'un tableau de données trouver un titre, trouver, une légende, écrire un résumé. -6)  de trouver ce qui est essentiel dans le texte. -7)  quelles questions ils poseraient à d'autres élèves. -8)  des propositions d'expériences à partir d'un texte :     -  fournir plusieurs textes courts ou bandes dessinées puis associer chaque texte à une expérience montrée par le professeur.     -   imaginer une expérience rendant compte de ce qui est dit dans le texte. -9)  de rechercher des informations en dehors du texte       Danièle Jacob (1999.2000) Académie de Besançon

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Pourquoi certaines solutions conduisent-elles  mieux le courant électrique que d'autres ? Ce document est destiné au professeur pour l'aider à imaginer le TP. Objectifs de connaissance :  Les ions sont des particules électrisées positivement ou négativement.  Dans une solution le courant électrique est dû à la présence d'ions. Objectifs méthodologiques : Ne pas "parachuter" brutalement, sans raison apparente, le concept d'ion. Engager les élèves dans une réflexion constructive. Place de ce TP dans la progression de chimie de 3ème Les élèves connaissent la structure de l'atome et je dois introduire le concept d'ion. Deux difficultés à surmonter En début de classe de seconde beaucoup d'élèves imaginent le courant électrique uniquement  comme un "courant" d'électrons circulant dans le sens opposé au sens conventionnel. Les élèves confondent aisément l'atome et l'ion correspondant.   * 1ère étape La question :  "Pourquoi certaines solutions conduisent-elles mieux le courant électrique que d'autres ?" Sept bouteilles sur la paillasse  - eau déminéralisée - eau du robinet - eau sucrée à 10g/L de saccharose - solution à 10g/L de sulfate de cuivre - eau salée à 10g/L de chlorure de sodium - eau salée à 2g/L de chlorure de sodium - eau alcoolisée à 5% d'éthanol Les élèves émettent des hypothèses par écrit.   * 2ème étape Confrontation des différentes hypothèses Ce que pensent les élèves : - Tous ces liquides vont conduire le courant électrique sauf la solution de sulfate de cuivre  car ils contiennent tous de l'eau et chacun sait que l'eau conduit bien le courant électrique !... - La solution de sulfate de cuivre va conduire le courant électrique car le cuivre est conducteur : il est utilisé pour faire des fils électriques. - Plus il y aura d'électrons dans les atomes des solutés plus la solution sera conductrice.   * 3ème étape Les élèves travaillent en équipe (trois ou quatre élèves). Les élèves mettent au point un protocole expérimental et manipulent. Ils pensent aussitôt à faire des circuits électriques. Les élèves choisissent soit une lampe, soit un ampèremètre, soit un voltmètre pour identifier les solutions conductrices. Le professeur laisse réaliser les différents montages même si un seul permettra de conclure. Les élèves qui ont choisi la lampe (qui ne s'allume jamais) ou le voltmètre (qui indique toujours la même chose) comprennent à l'aide du questionnement du professeur où est le problème et refont leurs mesures avec un ampèremètre.   * 4ème étape Les élèves classent les solutions : celles qui conduisent et celles qui ne sont pas conductrices. Le professeur incite les élèves à classer les solutions de la moins conductrice à la plus conductrice. Le professeur distribue un "joker" ("Je peux vous aider"), insiste sur le fait que ce "joker" est une aide précieuse, écoute, questionne.   * 5ème étape Les élèves rendent compte de leurs travaux (en classe et à la maison pour le lendemain). Le professeur suggère aux élèves de consigner les résultats des mesures dans un tableau. (peu d'élèves pensent à faire des tableaux).   * 6ème étape Le cours suivant, les élèves avec l'aide du professeur font une synthèse collective, comparent les résultats expérimentaux aux hypothèses et répondent à la question posée. Le professeur rend les comptes-rendus.  Les élèves ont tous sur leur table une soucoupe avec un fil de cuivre et un petit tas  de sulfate de cuivre (confusion atome, ion). Le professeur réalise le montage proposé par tous les élèves le cours précédent  et place les électrodes successivement dans des cristaux et dans une solution de  sulfate de cuivre. On "ébranle" une idée fausse : chaque que fois que dans le nom d'une  espèce chimique il y a le mot cuivre cela ne signifie pas que cette substance conduit le courant électrique... Les traces écrites dans le cahier: - le compte-rendu corrigé - une phrase à mémoriser " Pour qu'une solution conduise le courant électrique elle doit contenir des particules mobiles électrisées positivement et des particules mobiles électrisées négativement appelées IONS ." Barème de notation (sur 20 points) En classe *Pertinence de la réflexion au sein du groupe /2 *Manipulation /2 *Partage des tâches au sein du groupe /1 Compte-rendu *but de l'expérience réalisée /1 *description de l'expérience /2 * observations : - mesures (cohérence, écriture correcte : I = .......A...) /2 - bulles sur les électrodes /1 - Ieau =  Ieau sucrée = Ieau alcoolisée /1 - Ieau salée 10g/L > Ieau salée 2g/L /1 - le courant passe mieux dans l'eau salée et dans le sulfate de cuivre /1 *interprétations :   - notion de particules chargées /2 - notion de quantité de particules chargées /1 - précision dans le vocabulaire, rigueur dans les explications /2   * présentation - soin (ne pas oublier le titre) /1   Joker distribué aux élèves (à la fin de la 4èmeétape)     Je peux vous aider     nom de la solution obtenue nom chimique de la substance mélangée à l'eau formules chimiques des particules rajoutées à l'eau eau salée  chlorure de sodium Na+ et Cl- eau sucrée saccharose C12H22O11 eau alcoolisée éthanol C2H6O sulfate de cuivre sulfate de cuivre Cu2+ et SO42- Danièle Jacob - Collège de Pouilley-les-Vignes

Document élèves

Pourquoi certaines solutions conduisent-elles  mieux le courant électrique que d'autres ? Cette séance se déroulera en trois temps. 1) Réflexion individuelle Essaie de prévoir parmi les sept liquides proposés, lesquels conduisent le mieux  le courant électrique   - eau déminéralisée - eau du robinet - eau sucrée à 10g/L - eau salée à 2g/L de chlorure de sodium - eau salée à 10g/L de chlorure de sodium - eau alcoolisée à 5% d'éthanol - solution à 10g/L de sulfate de cuivre   Réfléchis bien à la question posée et note par écrit tes hypothèses. 2) Réflexion collective et réalisation d'expériences au sein d'un groupe Mets tes idées en commun avec celles de tes camarades appartenant à ton équipe . La mission de l'équipe sera alors : - de mettre au point des expériences qui permettront de répondre au problème posé. - de soumettre le projet au professeur. - de décrire les expériences à l'aide de schémas annotés. - de dresser une liste précise du matériel nécessaire. - de réaliser des expériences quand le professeur aura donné l'autorisation. - d'interpréter les résultats afin d'essayer de répondre au problème de départ. 3) Rédaction individuelled'un rapport rendant compte des expériences réalisées,  des différentes observations, de la démarche intellectuelle qui a permis de conclure.   Ce travail sera noté Des points seront attribués pour : - la pertinence de la réflexion au sein du groupe. - la qualité des manipulations. - le partage des tâches au sein du groupe. - le rapport écrit. Danièle Jacob - Collège de Pouilley-les-Vignes

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TP "ouvert" ? TP "découverte" ? TP "initiative" ?... Comment cela se passe-t-il ?     "... L'enseignant ne peut se contenter de se comporter comme un fournisseur de savoir, car le cerveau de l'enseigné n'est pas une bibliothèque offrant de multiples rayons vides qu'il s'agirait de remplir..." (Albert Jacquard : L'équation du nénuphar) "... L'enseignant n'est plus un dispensateur de connaissances. Il devient un médiateur entre le savoir et ses élèves et doit créer les événements qui lui permettront d'apprendre...." Marie-Louise Zimmermann ( Apprentissage des sciences expérimentales par l'autonomie) "...La fonction essentielle de l'enseignant n'est plus de distribuer des connaissances. L'enseignant devient l'organisateur des conditions de l'apprentissage...  ...En particulier, il doit créer ou amplifier les conditions du questionnement ; il peut en outre avancer des repères, faciliter l'émergence de questions, jouer le rôle de référent que l'on vient consulter pour se situer dans le flot de données ..." (André Giordan APISP n°133 nov 1998) 1ère étape : Une question est posée à toute la classe. Cette question est écrite au tableau. Individuellement les élèves émettent des hypothèses par écrit. L'élève se questionne, fait émerger ses représentations. L'élève doit s'impliquer. 2ème étape : Chaque élève communique au reste de la classe le fruit de sa réflexion. On fait un "catalogue" des différentes conceptions. Les élèves échangent. Le professeur "anime" ces échanges en questionnant, en faisant reformuler, en confrontant les différentes hypothèses.  Le professeur ne donne pas son avis. 3ème étape : Les élèves sont répartis en "équipes" de 3 ou 4 (6 "équipes" maxi) Les élèves mettent au point un protocole expérimental afin de vérifier leurs hypothèses. Les élèves font des expériences et observent. A la demande, le professeur est la personne "ressource".  Le professeur est aussi le médiateur entre les élèves et le monde des connaissances. Le professeur est le garant de la sécurité (matériel et élèves) : c'est lui qui donne l'autorisation de réaliser ou non l'expérience. Les élèves construisent un projet à partir de ce qu'ils savent déjà et avec l'aide des "autres". Les élèves ont droit à l'erreur. L'erreur est fertile : elle fait naître le doute, déstabilise, motive pour reconstruire. 4ème étape : Au sein de l'équipe, les élèves analysent leurs résultats, les confrontent avec les différentes hypothèses et répondent à la question posée. Le professeur passe de groupe en groupe.  Le professeur questionne, donne aux élèves l'occasion d'argumenter, de discuter, de valider des propositions, s'assure de la compréhension mutuelle, de la "co-construction". Les élèves se construisent de nouvelles connaissances. 5ème étape : Les élèves rédigent un compte-rendu individuel. Les élèves communiquent par écrit en rendant compte des différents travaux réalisés et de leur réflexion. Les élèves verbalisent et ainsi "apprennent" mieux. 6ème étape : Le cours suivant, chaque "équipe" fait part au reste de la classe de son protocole expérimental, des problèmes éventuellement rencontrés et de la réponse à la question posée. Le professeur fait une synthèse et donne la "bonne" réponse. Le professeur institutionnalise une nouvelle connaissance.     Le TP "ouvert", "découverte", "initiative" ... n'est pas un TP "devinettes"  n'est pas un TP "presse-bouton". C'est une situation d'apprentissage dans laquelle l'élève est actif et acteur dans la construction de ses connaissances. Danièle Jacob Collège de Pouilley-les-Vignes

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La lumière en classe de 4ème Argumentaire des choix du professeur Le programme officiel suggère d'étudier d'abord les différentes sources de lumièrepuis les conditions de visibilité d'un objet et de terminer ce programme par les détecteurs de lumière. J'ai tenté de suivre de cette progression pendant une année mais je me suis heurtée à certaines difficultés qui m'ont amenée à modifier ma progression. C'est une partie de cette nouvelle progression que je vous présente dans ce document. Cliquez pour télecharger la suite au format Word

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COMMENT CREER DES MODELES MOLECULAIRES MAGNETIQUES POUR LE TABLEAU ?   De nombreux élèves ont des difficultés à équilibrer les équations-bilans, car ils ne font pas le lien entre la formule de la molécule et sa constitution, et ils ne se représentent pas les coefficients comme des proportions de molécules. Pour les aider, il est possible de fabriquer des modèles moléculaires magnétiques pour le tableau. DIFFERENTES UTILISATIONS DES MODELES MAGNETIQUES: * ils peuvent être utilisés pour trouver les coefficients d'une équation-bilan, les élèves se rendent davantage compte que c'est un nombre de molécules que l'on modifie et que cela a une répercussion sur tous les atomes constituant la molécule. * ils peuvent être utilisés pour vérifier si les coefficients trouvés dans une équation-bilan permettent de respecter la conservation des atomes * ils permettent de comprendre pourquoi il ne faut pas modifier les formules dans les équations-bilans. ex: dans la combustion du dihydrogène, cela permet de différencier 2 H2O et H2O2 * ils permettent de comprendre pourquoi il se forme du monoxyde de carbone et non du dioxyde de carbone quand la quantité de dioxygène est insuffisante. On compare alors les proportions de dioxygène par rapport au carbone, en mettant le même nombre d'atomes de carbone dans les 2 équations. * ils peuvent être utilisés également en 5ième pour illustrer le modèle de la matière correspondant à l'état solide, à l'état liquide et à l'état gazeux , et pour illutrer la différence entre la composition d'un mélange et d'une substance pure. * ils peuvent être utilisés en 4ième pour illustrer la composition de l'air .   POUR FABRIQUER DES MODELES MOLECULAIRES, IL FAUT: * du papier cartonné * de l'adhésif blanc pour recouvrir le papier, il suffit ensuite de colorier au marqueur pour obtenir les couleurs désirées. Ou on peut utiliser des adhésifs de différentes couleurs ( bleu, rouge, noir, vert) qui existent en grande largeur. Ou on peut rapatrier certains modèles de molécules présents sur internet, les imprimer en couleur, les coller sur le papier cartonné et recouvrir le tout de vénillia transparent pour les protéger. * des aimants autocollants disponibles dans le catalogue Phytex ou dans les magasins de travaux manuels, à coller derrière chaque modèle.   Les modèles faciles à faire et que l'on utilise souvent sont le carbone, le dihydrogène, le dioxygène, le diazote, le monoxyde de carbone, le dioxyde de carbone, l'eau. Pour l'étude d'équations-bilans faisant intervenir des coefficients simples, on peut fabriquer le méthane, l'ammoniaque, le chlorure d'hydrogène, le dichore et l'eau oxygénée. Il est important d'avoir plusieurs exemplaires de chaque molécule. K.Heissat

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Un exemple de grille d'évaluation de T.P. par des collègues de Frangy (Haute-Savoie)

TITRE DES EXPERIENCES:
A QUOI FAUT-IL PENSER DURANT LES EXPERIENCES ?
* je partage le travail à faire
* je chuchote
* je reste à ma place, sans m'occuper de ce qui se passe pour les autres groupes
* je respecte les consignes données
* je fais attention au matériel, et je le range à la fin
A QUOI FAUT-IL PENSER POUR LE COMPTE-RENDU ?
* je mets les titres des paragraphes
* je rédige des phrases courtes
* je soigne les schémas: - les traits sont tracés à la règle
- le schéma est une vue de côté
- le schéma reflète le dispositif
- le schéma est de taille moyenne
- la légende est mise et alignée
* je respecte les consignes données dans le sujet (tableau, couleur.....)
* j'indique les résultats obtenus (j'observe que...)
* j'interprète les résultats en utilisant des liens logiques (je sais que...j'en déduis que...)
* je fais une conclusion (je conclus que...)

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