Séance d'introduction à la démarche scientique

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
A. AMBROSI
Objectif
S'approprier les grandes phases d'une démarche d'investigation type :
- phase de questionnement
- formulation des hypothèses
- phase de recherche
- structuration des savoirs
Relation avec les programmes

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Savoir mener une démarche d'investigation.
  • Décrire et questionner ses observations.
Dates
Créée le 06 septembre 2019
Modifiée le 06 septembre 2019
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Comprendre que – dans la vie quotidienne comme en sciences – nous sommes confrontés à des situations d’incertitude et de connaissance partielle. Multiplier les observations et donc les informations à disposition permet de se rapprocher de la réalité. Partager son savoir avec d’autres favorise encore l’obtention d’un plus grand nombre d’informations.

Déroulement des séances

1

On a retrouvé des os !!!

Dernière mise à jour le 06 septembre 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce que sont les Sciences et la démarche scientifique à travers un jeu de rôle
Durée
25 minutes (2 phases)
Matériel
Séance La main à la pâte : "On a retrouvé des os !!!"

1. Introduction sur le terme de Sciences

collectif | 5 min. | découverte

Nous allons passer à une séance sur les Sciences

Qu'est ce que les Sciences ?

En avez-vous déjà fait ?

Quels sujets/thèmes avez-vous abordés ?

Quelle est la démarche du scientifique ?

Recueil des représentations des élèves et discussions

 

2. Phase 1: Présentation du jeu de rôle et distribution du questionnaire

collectif | 20 min. | découverte

Objectif: Introduire l’activité

Réfléchir à l’idée de reconstruire un morceau d’histoire de la vie sur la Terre à partir de l’observation des restes matériels (fossiles) qui nous parviennent. Comme dans un jeu de rôle, l’enseignant démarre la séance en présentant le scénario. Annoncer aux élèves – comme des paléontologues – qu'ils vont partir en expédition, à la recherche de fossiles?:

«?Dans le bassin d’Autun, une équipe de paléontologues a retrouvé des os fossiles ensevelis dans le terrain. Le chantier est ouvert à des volontaires qui pourraient aider les scientifiques… Vous allez donc partir à la recherche d’os fossiles dans le chantier de Muse, à Dracy-Saint-Loup. Vous partez divisés en groupes. Vous allez tous chercher dans la même aire, mais pas tous ensemble. Une fois sur place, vous constatez que les fouilles ont déjà commencé et que le lieu est apprêté pour vous accueillir. Vous trouvez sur place le matériel nécessaire. Vous vous installez donc, et vous commencez votre travail de fouilles…?»

En premier lieu, les élèves répondent à quelques questions visant à tester leur compréhension du processus de recherche et d’interprétation (Fiche 4). Insister sur le fait que le questionnaire n’est pas noté. Discuter des mots «?paléontologue?», «?fouilles?»,… et identifient les lieux des fouilles d’Autun. Puis les élèves se divisent en petits groupes (de 2 à 4 élèves)?: chaque groupe représente une équipe de paléontologues assignée à un carré de fouilles. Chaque groupe reçoit un exemplaire de la Fiche 1. L’enseignant annonce que les élèves vont alors mener leurs fouilles puis étudier leurs trouvailles, au laboratoire, et les comparer avec des connaissances établies. Enfin, ils présenteront leurs hypothèses de reconstruction du squelette animal à partir des os qu’ils ont retrouvés.

2

On a retrouvé des os !!! Début des fouilles

Dernière mise à jour le 06 septembre 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce que sont les Sciences et la démarche scientifique à travers un jeu de rôle
Durée
45 minutes (1 phase)
Matériel
Séance La main à la pâte : "On a retrouvé des os !!!"

1. Phase 2: Trois jours de fouilles (10 à 15 min par jour de fouilles)

groupes de 4 | 45 min. | découverte

Objectif: Observer un objet, le dessiner et le décrire afin d’en identifier les caractéristiques principales.

Formuler des hypothèses à partir des caractéristiques observées. Bien penser à prendre des notes dans le carnet de fouilles

Jour 1: Le premier jour de fouilles commence. Chaque groupe prend place dans son carré. L’enseignant remet à chaque groupe l’enveloppe 1. Le billet décrivant la journée est sorti et lu avant de tirer les 4 os de l’enveloppe: ce sont les trouvailles de la journée «Le billet explique que les os ont été retrouvés à la même profondeur, sur un terrain non remué: on peut supposer qu’ils appartiennent au même animal. Comment découvrir de quel animal il s’agit???» Les élèves observent les os, cherchent à les identifier et à se représenter la forme de l’animal. Les groupes essaient différentes combinaisons. Chaque groupe marque (sous forme d’écrits ou de croquis) sur la fiche de travail comment il pense que l’animal retrouvé pourrait avoir été «?fait?», ses os «?agencés?». De quels os il s’agit (tibias?? vertèbres??...). Certains enfants pourront déjà émettre des hypothèses?: «?Ce sont les os d’un dinosaure, d’un lézard…?» Il est important de tout noter pour bien reprendre le travail le lendemain. Puis, il est temps de se coucher?: «?Il est tard, le site de fouilles du bassin d’Autun s’endort…?»

Jour 2?: «?C’est le matin, le site de fouilles du bassin d’Autun se réveille, le travail reprend.?» Chaque groupe reçoit son enveloppe 2?: «?3 os ont été déterrés.?» Les élèves reprennent l’activité de reconstruction, en intégrant les nouvelles trouvailles à celles du jour précédent. Encore une fois, l’interprétation de l’étude est notée dans la fiche de travail. On peut se poser des questions telles que?: «?Qu’est-ce qu’on s’attend à trouver, ou à ne pas trouver, en continuant les fouilles, si l’interprétation donnée est correcte???» «?Il est tard, le site de fouilles du bassin d’Autun s’endort…?»

Jour 3?: «?C’est le matin, le site de fouille du bassin d’Autun se réveille, le travail reprend.?» Le troisième jour de fouilles apporte 3 nouveaux os (enveloppe 3)?! Les «?chercheurs?» ont maintenant beaucoup de matériel. Il vaut mieux prendre le temps de bien réfléchir?: «?Que sait-on sur le squelette des animaux, qui pourrait guider la reconstruction et permettre de mieux identifier l’animal en question???» 

 

3

On a retrouvé des os !!! Fin des fouilles et présentation des résultats

Dernière mise à jour le 06 septembre 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce que sont les Sciences et la démarche scientifique à travers un jeu de rôle
Durée
60 minutes (4 phases)
Matériel
Séance La main à la pâte : "On a retrouvé des os !!!"

1. Jours 4 - : Bienvenue au laboratoire

groupes de 8 | 20 min. | découverte

 Objectif: Mise en commun des données, confrontation des hypothèses.

Jour 4 (20 '): Le moment est venu de se rendre au laboratoire. On pourra de cette manière comparer ses retrouvailles avec celles des autres équipes ayant fouillé dans le bassin et consulter des ouvrages de référence pour vérifier si d’autres animaux semblables existent encore ou ont été identifiés comme ayant vécu dans le passé. On se confronte en premier lieu avec les collègues ayant fouillé dans les zones plus proches. Il s’agit naturellement du groupe à côté?! Chaque groupe n’ayant pas reçu les mêmes pièces à chaque fois, les données collectées par les deux groupes permettent d’aller plus loin dans la reconstruction du squelette et de dire à quel animal on pense avoir affaire. Grâce aux fiches fournies et aux livres à disposition, les deux groupes réunis mènent un travail documentaire, à la recherche d’animaux semblables à celui ainsi reconstitué. Ils choisissent une hypothèse à présenter le lendemain lors d’une réunion générale des chercheurs. S’ils n’arrivent pas à se mettre d’accord sur une proposition commune, ils font en sorte de trouver un compromis, en votant ou en décidant de présenter plusieurs hypothèses. L’important est que chaque hypothèse soit dûment justifiée et basée sur les donné es disponibles et les connaissances documentaires.

 

2. Jour 5 - Présentation des résultats

groupes de 8 | 25 min. | découverte

Jour 5 (25'): une mise en commun est organisée pour comparer les différentes interprétations. Chaque groupe présente sa reconstruction, et la classe entière compare et discute?: «?Quelle interprétation semble être la plus plausible?? Est-ce que les différents chercheurs ont atteint un consensus?? Quelles sont les informations qui ont le plus influencé les différentes interprétations?? Comment les interprétations ont-elles changé au fil des trouvailles?? A-t-on changé d’idée après s’être confronté avec l’autre groupe???»

Prévoir de désigner un porte parole du groupe qui présentera le résultat des recherches

 

3. Correction

collectif | 5 min. | découverte

Présentation du résultat avec nom....

4. Synthèse et élaboration de la trace écrite

collectif | 10 min. | découverte

"Les 4 grandes phases d’une démarche d’investigation type sont

 - La phase de questionnement

 - La formulation des hypothèses

 - La phase de recherche

 - La structuration des savoirs

Une étape essentielle, souvent oubliée, de l’investigation est la nécessaire confrontation du savoir construit en classe (nos conclusions) avec le savoir établi (ce que savent les scientifiques). Cette confrontation se fait à l’aide de livres, de documents… ou même avec l’enseignant."