1. Utilisation du remue-méninges, des cartes mentales et des démonstrations pour explorer les connaissances préalables des élèves
Dans la mesure où l’eau joue un rôle tellement essentiel sur la terre, nous insistons sur son rôle quand nous abordons la leçon sur les liquides. L’Étude de cas 1 montre comment un enseignant a noté les idées des élèves sur l’eau dans une carte mentale qui a été ensuite complétée au fil des leçons sur le sujet. Pouvez-vous utiliser les cartes mentales pour introduire ce sujet ? Après avoir fait une carte mentale ou utilisé un autre moyen pour vous rendre compte du niveau de connaissances des élèves, il est important de faire des démonstrations pratiques. Elles permettent de renforcer les connaissances et de montrer comment les choses fonctionnent ou se produisent.
Dans l’Activité 1, vous effectuez l’une des nombreuses démonstrations qu’il est possible de faire pour montrer les propriétés de l’eau – une roue à aubes.
Depuis l’antiquité, l’homme a compris la force de l’eau en mouvement. Si l’eau peut être canalisée pour couler au-dessus ou en dessous des pales d’une roue, elle fait tourner la roue. Cela peut être utilisé pour actionner d’autres machines qui à leur tour vont moudre la farine ou générer de l’électricité.
Si vous n’avez pas accès à suffisamment d’eau pour cette démonstration, nous vous suggérons d’essayer une autre démonstration, par exemple « Comment montrer la présence de vapeur d’eau dans l’air du désert ? » (La Ressource 1: Survivre dans le désert explique cette activité.)
Étude de cas 1 : Elaborer une vue d’ensemble et poser des questions
Afua qui enseigne à l’école primaire de Kara au Togo, démarre toujours un nouveau sujet d’étude d’une manière décontractée, en rassemblant ses élèves du cours élémentaire 2ème année (CM2) autour d’elle. Elle s’assied sur un tabouret bas, une grande feuille de papier ou un chevalet improvisé derrière elle. Elle commence à parler du sujet d’une manière informelle – dans le cas présent « l’eau ».
Afua demande aux élèves ce qu’ils savent sur l’eau. Elle les encourage à écouter attentivement ce que chacun a à dire et de faire des commentaires sur ce qui est dit. Elle ne qualifie aucune idée de « mauvaise réponse » mais demande à la classe d’y réfléchir avant de l’ajouter à la carte mentale, et de discuter de l’endroit où l’on doit la noter sur la carte.
Elle s’assure que la carte mentale répond à une logique. Quand Dora mentionne « inondations », tous sont d’accord pour dire que l’eau peut être dangereuse, et le mot est écrit à côté d’autres exemples de dangers. Quant on en vient à parler de pollution et de poisons dissous, ces deux mots sont également reliés aux « dangers ».
Plus tard, ils recopient dans leurs cahiers de science la dernière version corrigée de la carte qu’a faite Afua. Pendant qu’ils font cela, ils réfléchissent à d’autres questions qu’ils peuvent se poser. Toutes les questions sont ajoutées sur la carte mentale dans une couleur différente. (Reportez-vous à la Ressource 2 : Exemple d’une carte mentale).
Activité 1 : Démonstrations pratiques en classe – roues à aubes
Cette démonstration montre la force de l’eau en mouvement d’une manière spectaculaire, mais très simple. La Ressource 3 : Instructions pour la fabrication d’une roue à aubes vous indique comment de la pâte à modeler ou du mastic autour d’un tube et dans lequel on enfiche des lames en carton suffit pour faire une roue à aubes. Si le tube peut tourner librement autour d’une barre (axe) et que l’on attache une ficelle lestée d’un poids au tube, alors l’eau versée sur les lames fera tourner la ficelle autour du tube en mouvement et soulèvera le poids.
Nous vous recommandons d’essayer cette démonstration avant de la faire devant vos élèves. Préparez les questions que vous allez leur poser. Vous pouvez par exemple leur demander :
- Où avez-vous déjà vu ceci ?
- Que fait la roue à aubes ?
- Pour quels types d’applications pourrait-on l’utiliser ?
Vous pouvez étendre la démonstration en cherchant si le fait de modifier l’axe ou l’angle des lames fait tourner la roue plus vite.
Cette démonstration intègre à la fois la science et la technologie. Quand vous cessez de verser de l’eau, survient un problème. La ficelle se déroule. Vous pouvez demander à vos élèves de relever le défi technologique consistant à construire quelque chose qui empêche le déroulement de la ficelle ou utiliser le dispositif pour faire quelque chose.
Section numéro 3 : Etude des liquides