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Sciences - Coins sciences

 

 

L’éducation scientifique en maternelle

et la mise en place des coins sciences

Dossier élaboré

par Françoise Pollard et Frédérique Mirgalet,

Conseillères pédagogiques Centre Isère

octobre 2008

à partir du document du stage sciences 334 (Evelyne Touchard)

 

 

 

La place dans les programmes de 2008

Quelques éléments de démarche

Des exemples de coins sciences en maternelle

Coin électricité - Coin objets roulants - Coin Aimants - Coin Air - Coin fiches techniques - Coin eau - Coin équilibre - Coin flotte/coule - Coin 5 sens : vue - Coin 5 sens : odorat - Coin 5 sens : toucher - Coin nature -

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La place dans les programmes de 2008

 

S'APPROPRIER LE LANGAGE

À la fin de l'école maternelle l'enfant est capable de :

- comprendre un message et agir ou répondre de façon pertinente ;

- nommer avec exactitude un objet, une personne ou une action ressortissant à la vie quotidienne ;

- formuler, en se faisant comprendre, une description ou une question ;

- raconter, en se faisant comprendre, un épisode vécu inconnu de son interlocuteur, ou une histoire inventée ;

- prendre l'initiative de poser des questions ou d'exprimer son point de vue.

 

DÉCOUVRIR LE MONDE

À l'école maternelle, l'enfant découvre le monde proche ; il apprend à prendre et à utiliser des repères spatiaux et temporels. Il observe, il pose des questions et progresse dans la formulation de ses interrogations vers plus de rationalité. Il apprend à adopter un autre point de vue que le sien propre et sa confrontation avec la pensée logique lui donne le goût du raisonnement. Il devient capable de compter, de classer, d'ordonner et de décrire, grâce au langage et à des formes variées de représentation (dessins, schémas). Il commence à comprendre ce qui distingue le vivant du non-vivant (matière, objets).

Découvrir les objets

Les enfants découvrent les objets techniques usuels (lampe de poche, téléphone, ordinateur...) et comprennent leur usage et leur fonctionnement : à quoi ils servent, comment on les utilise. Ils prennent conscience du caractère dangereux de certains objets. Ils fabriquent des objets en utilisant des matériaux divers, choisissent des outils et des techniques adaptés au projet (couper, coller, plier, assembler, clouer, monter et démonter ...).

Découvrir la matière

C'est en coupant, en modelant, en assemblant, en agissant sur les matériaux usuels comme le bois, la terre, le papier, le carton, l'eau, etc., que les enfants repèrent leurs caractéristiques simples. Ils prennent aussi conscience de réalités moins visibles comme l'existence de l’air et commencent à percevoir les changements d'état de l'eau.

Découvrir le vivant

Les enfants observent les différentes manifestations de la vie. Élevages et plantations constituent un moyen privilégié de découvrir le cycle que constituent la naissance, la croissance, la reproduction, le vieillissement, la mort.

Ils découvrent les parties du corps et les cinq sens : leurs caractéristiques et leurs fonctions. Ils sont intéressés à l'hygiène et à la santé, notamment à la nutrition. Ils apprennent les règles élémentaires de l'hygiène du corps.

Ils sont sensibilisés aux problèmes de l'environnement et apprennent à respecter la vie.

Découvrir les formes et les grandeurs

En manipulant des objets variés, les enfants repèrent d'abord des propriétés simples (petit  /grand ; lourd / léger). Progressivement, ils parviennent à distinguer plusieurs critères, à comparer et à classer selon la forme, la taille, la masse, la contenance

Se repérer dans le temps

Les enfants perçoivent très progressivement, grâce à une organisation régulière de l'emploi du temps, la succession des moments de la journée, puis celle des jours et des mois. À la fin de l'école maternelle, ils comprennent l'aspect cyclique de certains phénomènes (les saisons) ou des représentations du temps (la semaine, le mois). La notion de simultanéité est abordée dans des activités ou dans des histoires bien connues ; la représentation (dessins, images) contribue à la mettre en évidence.

 

À la fin de l'école maternelle l'enfant est capable de :

-          reconnaître, nommer, décrire, comparer, ranger et classer des matières, des objets selon leurs qualités et leurs usages ;

-          connaître des manifestations de la vie animale et végétale, les relier à de grandes fonctions : croissance, nutrition, locomotion, reproduction ;

-          nommer les principales parties du corps humain et leur fonction, distinguer les cinq sens et leur fonction

-          utiliser des repères dans la journée, la semaine et l'année ;

-          situer des événements les uns par rapport aux autres ;

-          se repérer dans l'espace d'une page ;

-          comprendre et utiliser à bon escient le vocabulaire du repérage et des relations dans le temps

 

 

Quelques éléments de démarche

 

Deux temps peuvent se dégager :

 

1- La phase de recherche, qui vise la découverte

Pour approcher des phénomènes, les élèves ont besoin d’être placés en situation de découverte, de s’étonner.

Dès la petite section, les élèves sont capables d’effectuer des recherches à partir de petits problèmes (Comment fait-on des bulles petites ou grosses ?)

Les élèves de grande section mettront en relation les actions et les effets produits. Ils pourront chercher des facteurs de variabilité.

On distinguera dans cette phase de recherche 3 temps incontournables :

-          La découverte des phénomènes

-          La résolution de petits problèmes, de défis

-          La mise en relation de ce qui est fait avec ses effets.

 

2- La phase d’expérimentation qui vise l’explicitation

Le jeune élève va émettre des prédictions (différent de l’hypothèse qui repose sur quelque chose de causal).

Il va s’intéresser au « comment » avant de s’intéresser au « pourquoi ».

Il va rencontrer le problème, s’y investir et le tester.

 

Lors de la phase d’expérimentation, l’élève va donc effectuer un va et vient entre l’action et l’interprétation.

 

3- Place du langage

« Faire » ne suffit pas : l’implication de l’enfant dans l’action, le corporel, le sensible n’est pas suffisant pour développer une approche réflexive des situations didactiques vécues.

C’est vraiment l’articulation entre le « faire » et le « dire » qui va permettre à l’enfant de construire les apprentissages.

Les traces écrites devront être présentes à chaque étape : dessins, photos, empreintes, dictées à l’adulte, …

 

4- Mise en œuvre des coins sciences

Les coins sciences vont être les « vecteurs » de l’apprentissage, mais les laisser seulement en libre service ne suffirait pas.

Leur utilisation devra donc comprendre des temps de découverte, des temps d’apprentissage, et des temps de réinvestissement.

 

 

Etapes de la démarche

Mode d’utilisation du coin sciences

Quand ?

Comment ?

Découverte

Manipulation libre, exploration

Roulement sur le temps d’accueil

En parallèle à des ateliers dirigés

Le coin sciences est organisé par l’enseignant : matériel, fiches indiquant les règles élémentaires d’utilisation, des consignes simples.

Le coin est utilisé en autonomie.

Les apports langagiers sont limités.

Lors d’une mise en commun, l’enseignant recueillera les premières observations.

 

Résolution d’un problème : expérimentation, explicitation

Situation guidée par l’enseignant

Ateliers dirigés : apprentissage scientifique

Plusieurs séances peuvent être mises en place

Le problème est donné par l’enseignant ou trouvé par les enfants.

L’enseignant oriente la manipulation, incite les élèves à observer, s’exprimer sur leurs découvertes, à les expliquer.

Les élèves connaîtront les critères de réussite.

(par exemple : une voiture fabriquée devra aller le plus loin possible sans se casser, les 2 plateaux de la balance devront être en équilibre, …)

La verbalisation s’enrichit et se précise sur le plan lexical, et aide à mettre en place les concepts.

L’enseignant connaît le niveau de formulation du concept qu’il veut atteindre avec ses élèves.

 

Réinvestissement du concept travaillé

Manipulation libre

Roulement sur le temps d’accueil

En parallèle à des ateliers dirigés

Le coin sciences a pu évoluer suite au temps d’investigation.

Le matériel peut être plus riche, des fiches pourront indiquer les critères de réalisation et de réussite.

Les apports langagiers sont plus fournis entre les élèves.

Les élèves réinvestissent ce qu’ils ont appris en termes de savoirs, savoir-faire, lexique.

 

 

Des exemples de coins sciences en maternelle

 

 

 

Coin électricité

 

Il s’agit de manipuler piles, ampoules et d’allumer l’ampoule

 

Atelier de découverte 

Piles plates, ampoules,

Fil, interrupteur, lampe de poche plate

Différents matériaux conductibles : fer, cuivre, inox, zinc…  (trombones,  clous, vis, fil électrique avec les bouts dénudés, fil de fer, couverts, + tout le matériel de la classe…)

Différents matériaux non conductibles : bois, papier,  tissus, ficelle, plastique…

Démarche

On commence par une utilisation libre

On propose des situations problème à nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Réinvestissement

Situations problèmes 

ex : Allumer 5 fois de suite l’ampoule sans se tromper

Allumer l’ampoule loin de la pile

Allumer l’ampoule en intercalant un objet dans le circuit

Proposer un montage électrique qui fonctionne (queue de cochon) et laisser manipuler puis proposer le même jeu mais avec une panne (il manque un fil)

Réinvestissement

Projet de fabrication d’un jeu électrique ou réparation d’une panne de lampe de poche…

 

Apprentissages 

 

vocabulaire : pile, ampoule, fils électriques, conducteurs, isolants

concept : circuit fermé

trace écrite : du dessin d’observation à la schématisation

 

 

Coin objets roulants 

 

Il s’agit de manipuler rouler/glisser, plan incliné, rouler avec ou sans élan, pistes ...

 

Atelier de découverte 

Rouleaux en carton, balles (tennis, ping-pong…), bobines de fil, rouleau pour la peinture, rondelles en bois, plastique ou métal, cerceaux, véhicules du coin garage, plan incliné, jeu de mini golf ou criquet…

 

Démarche

Dans un premier temps, utilisation libre de l’atelier de découverte.

Séquence « fabriquer un objet roulant »

Réinvestissement

Réinvestissement

Atelier de fabrication : Il s’agit de construire un objet roulant avec du matériel à disposition (à proposer en différentes étapes)

-          matériaux de construction divers : roues en bois, pailles, pique à brochette, tiges filetées, écrous, cavaliers, boites en carton, barquettes de polystyrène, du scotch, du chatterton, pistolet à colle tec…

-          jeux de construction (légos…)

-          jeux de construction avec fiche technique

Apprentissages 

 

Vocabulaire : rouler/glisser, fixe/mobile, châssis, axe, roues…

Lecture d’une fiche technique

Trouver une solution technique à un problème donné

 

                                                                                       

 

Coin Aimants

 

Il s’agit de manipuler les aimants et de prendre conscience des propriétés des aimants

 

Atelier de découverte 

Différentes sortes d’aimants (plus ou moins puissants)

Différents matériaux attirés par les aimants : fer, cuivre, inox, zinc…  (trombones,  clous, vis, fil électrique avec les bouts dénudés, fil de fer, couverts en inox, + tout le matériel de la classe…)

Différents matériaux non attirés : bois, papier,  tissus, ficelle, plastique…

Démarche

On commence par une utilisation libre : par exemple une bassine avec des petits objets et des canes à pèche avec une consigne : essayer de pécher les objets.

On propose ensuite des situations problème à nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Situations problèmes 

Proposer un certain nombre d’objets.

Choisir lesquels mettre dans la bassine pour être sûrs de les pécher.

Les faire trier selon le critère : sera attiré ou non par un aimant. vérifier

Apprentissages 

 

Le tâtonnement expérimental. Commencer à faire des hypothèses. Savoir savant sur les propriétés des aimants.

vocabulaire : attire, n’attire pas, fer…

 

Coin Air

 

Il s’agit de prendre conscience de l’existence de l’air grâce à la manipulation des différents objets.

 

Atelier de découverte 

Ballons de baudruche, pompe à ballons de baudruche, pompe à vélo, gonfleur à pied, seringues en plastique, langues de belle mère, ballon de plage, pailles, balles de pingpong, éventail du commerce, éventails en papier, sacs plastique transparents, moulinet, petit ventilateur …

Démarche

On commence par une utilisation libre

On propose des situations problème à nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Situations problèmes 

Faire avancer un ballon de baudruche sans le toucher

Garder une plume en l’air pendant le temps du sablier

Apprentissages 

Prise de conscience de l’existence de l’air.

 

Coin fiches techniques

 

Il s’agit d’une première activité de lecture

 

Atelier de découverte 

A partir d’un jeu de construction type légo,  proposer des fiches techniques de plus en plus complexes.

Démarche

Atelier en libre accès. On proposera un nombre limité de fiches dans l’atelier. Chaque jour, les fiches seront changées.

L’objet réalisé doit être validé

Trace possible : photo de l’objet

Situations problèmes 

Aller de la fiche la plus simple (construire un objet en utilisant certaines pièces déterminées sur la fiche) à la vraie fiche technique (construire un objet déterminé.

Fiches techniques de plus en plus complexes.

Réinvestissement

Fabriquer une fiche technique (écrire la liste du matériel nécessaire pour une construction)

Apprentissages 

Lecture, structuration du temps, méthodologie de travail

 

 

Coin eau

 

Il s’agit de prendre conscience des propriétés de la matière

 

Atelier de découverte 

 Soucoupes, bouteilles vides de formats divers, cuillères de toutes tailles, petits pots en plastique, passoires, moulins à eau, entonnoirs (demi bouteille plastique renversée), louche, écumoire, tamis, tuyaux souples transparents, tissus imperméables et perméables.

 

Démarche

Manipulation libre

Propositions de petites problématiques simples. Par exemple transvaser l’eau le plus vite possible d’un récipient à l’autre. (deux récipients éloignés, l’un vide l’autre plein, mise à disposition de différents objets…)

Séquence sur les états de la matière

réinvestissement

 

Séquence

Voir séquence cycle 1 dans le document d’accompagnement des programmes : enseigner les sciences aux cycles 1 et 2

 

Apprentissages 

 

Les caractéristiques de l’eau (fluide, horizontale)

Les états de la matière

 

 

 

Coin équilibre

 

 Il s’agit de manipuler des situations d’équilibre

Atelier de découverte 

-Balances Roberval, des objets divers, réglettes en bois ou en plastiques, tube puis, cintre métallique, ficelle, objets…  à équilibrer, répartir les masses par rapport à un axe

- jeux de constructions type Kapla ou matériaux divers à répartir les masses pour construire haut

Démarche

On commence par une utilisation libre

On propose des situations problème à nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Réinvestissement

Situations problèmes 

Equilibre sur axe central :

équilibrer la balance en utilisant un seul type d’objet (cubes de maths, trombones…)

mettre en équilibre des objets divers en utilisant les masses marquées

Prolongement notion d’équilibre à place de l’axe

Cintre, deux objets de masse différente pendus par des ficelles. Les placer pour que le cintre se tienne en équilibre.

L’inverse : deux objets de masse différente  suspendus à une tringle, rechercher la position de l’axe sur un dispositif type balançoire

Réinvestissement

prolongement à travail sur les masses

Situation problème : ranger du plus léger au plus lourd des pots de yaourt fermés contenant du sable.

Apprentissages 

 

Concept d’équilibre : Axe central : un seul type d’objets à l’équilibre est atteint avec le même nombre d’objets de chaque côté de la balance

Axe décentré : l’équilibre entre deux masses égales dépend de la distance par rapport à l’axe

Vocabulaire : équilibre, masse, axe

 

Coin flotte/coule

 

Il s’agit de prendre conscience que certains objets flottent et d’autres coulent

 

Atelier de découverte 

Un bac avec de l’eau. Différents objets à tester.

Démarche

Coin découverte : on commence par une utilisation libre

Dans ce coin, on propose des situations problème à nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Réinvestissement

Situations problèmes 

- Rechercher des matériaux qui flottent et d’autres qui coulent (même forme  par exemple cochonnet, pierre ponce, galet, balle de ping pong, balle en plastique, bille, pâte à modeler…)

- faire flotter de la pate à modeler

 

Réinvestissement

Fabriquer des objets flottants avec du matériel mis à disposition.

Pate à modeler, polystyrène, planchette, bouteille en plastique…

 

Apprentissages 

 

Notion de flottabilité

Vocabulaire : flotte coule

 

 

Coin 5 sens : vue

 

Il s’agit de manipuler des objets « optiques »

 

Atelier de découverte 

Loupes, jumelles, binoculaire, tube en carton, kaléidoscope, papiers translucides de couleur, calque, miroir, lunettes de vue (usagées)…

 

Démarche

On commence par une utilisation libre

Nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire, gérer les traces …)

Réinvestissement

Dans les différentes situations de classe, choisir le bon instrument.

 

Apprentissages 

 

Vocabulaire : flou / net, les couleurs, clair/foncé, grossir

 

 

 

Coin 5 sens : odorat

 

Il s’agit d’exercer son odorat

 

Atelier de découverte 

A travailler au printemps avec des plantes aromatiques semées dans la classe ou dans le jardin.

S’il y a une table dédiée aux odeurs, y ajouter ponctuellement d’autres éléments : fleurs coupées, fruits, ou tout autre objet odorant

Démarche

Les plantes (ou autres objets) sont à disposition pour être senties

Nécessité d’organiser des temps de regroupement et de discussion (pour installer le vocabulaire et structurer les apprentissages)

Réinvestissement

Dans les activités de l’école, cuisine, sortie dans la forêt…

 

Situations problèmes 

Sentir les différentes plantes,

Reconnaître une plante, un objet à son odeur…

Apprentissages 

 

Vocabulaire : sentir, odeur, odorat, vocabulaire des objets odorants

Construire un répertoire d’odeurs

 

 

Coin 5 sens : toucher

 

Il s’agit d’exercer le toucher

 

Atelier de découverte 

 Proposer des boites fermées avec un objet dedans, et un trou pour passer la main. Les objets auront différentes textures, formes, il pourra aussi s’agir de reconnaître des objets familiers

Objets :

Matériaux différents avec textures très différentes, des variations sur une même texture (différents types de papier de verre, différents tissages, différents papiers…)

Un même objet de tailles différentes

Des objets de formes différentes

Des objets familiers

Démarche

Manipulation libre : des objets cachés pendant deux jours et à la disposition des élèves qui peuvent aller toucher.

Regroupement pour verbaliser, nommer…

 

Situations problèmes 

Classer les boites en fonction des objets qui sont à l’intérieur :

-          du plus petit au plus grand

-          du plus lisse au plus rugueux…

Trouver la boite qui contient une forme ou un objet précis

Trouver le nom de l’objet qui se cache dans la boite…

 

Réinvestissement

Dans les activités de l’école, sortie dans la forêt, arts visuels…      

 

Apprentissages 

 

Vocabulaire : lisse, rugueux, dur, mou, chaud, froid, doux, rêche, piquant…

se construire un répertoire de textures

 

 

Coin nature

 

Il s’agit d’appréhender la notion de vivant et de diversité du monde vivant

 

Elevages 

Un ou plusieurs élevages permanents (sur un temps donné)

 

Jardin

 

Plantations en extérieur (jardin potager) ou dans des gros pots

Observation

Questionnements à recherche de réponses

Entretien

Trace

Apprentissages 

La structuration du temps

Vocabulaire spécifique dépendant de l’activité

Le cycle de vie

 

 


Date de création : 03/04/2009 · 16:18
Dernière modification : 19/03/2010 · 15:44
Catégorie : Sciences
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