La journée de défis scientifiques CE1
L’enseignante présente les scientifiques et dit :
« Aujourd’hui vous allez apprendre à résoudre des questions.
Vous allez répondre en manipulant et il va falloir faire des traces écrites pour se souvenir de la démarche ! »
Elle présente ensuite la fiche démarche d’investigation que les élèves vont devoir compléter.
« Le point d’interrogation, c’est la question que l’on se pose !
Vous allez réfléchir comment répondre à cette question avant de manipuler !
Puis vous allez écrire comment vous allez résoudre la question par exemple : De quoi a besoin une plante pour pousser ? »
« - Elle a besoin d’eau, de soleil ! »
« Vous allez écrire cette hypothèse ! Après vous allez faire un dessin simple pour expliquer ce que vous allez faire pour répondre à la question !
Ensuite vous allez expérimenter votre hypothèse puis écrire le résultat … oui pourquoi ?
Non si ça n’a pas fonctionné !
Si ça n’a pas fonctionné vous allez réfléchir pourquoi ? Et vous allez essayer une autre solution pour que ça fonctionne !
Vous avez droit à plusieurs essais !
Et enfin, vous écrirez une conclusion pour expliquer ce qui fonctionne. »
Les élèves sont répartis en quatre groupes de 5 élèves. Les groupes tournent sur quatre ateliers sur la journée.
Les quatre ateliers sont les suivants :
* Défi 1 : La construction d’un moulin à vent
* Défi 2 : Les fruits et les légumes
* Défi 3 : L’ours blanc
* Défi 4 : Le parachute
Défi 1 : La construction d’un moulin à vent
Les élèves doivent construire un moulin à vent et rédiger la fiche de fabrication.
La scientifique présente un modèle de moulin à vent que les élèves doivent reproduire.
Elle demande aux élèves de lister le matériel nécessaire à la construction.
Elle note sur une ardoise l’ensemble des éléments nécessaires.
Les élèves reproduisent la liste sur la fiche de fabrication.
Ensuite ils réfléchissent à l’ordre chronologique de la construction.
Avec l’aide de la scientifique, ils réalisent les différentes étapes : mesurer, tracer, couper, percer …
Après avoir construit le moulin à vent, les élèves doivent dessiner les étapes de construction et légender leur dessin.
Une fois la fiche de construction complétée, ils décorent leur moulin.
Défi 2 : Les fruits et les légumes
« Je vais vous mettre des aliments devant vous, vous allez me dire la différence entre les fruits et les légumes !
Vous allez trier en deux catégories : Les fruits d’un côté et les légumes de l’autre ! »
Une élève dit :
« - Dans les fruits, il y a des pépins ! »
Les élèves commencent un pré-tri, le poivron et la tomate posent problème … les élèves ne sont pas d’accord entre eux.
Un autre élève dit :
« - Les fruits sont sucrés et les légumes salés ! »
La scientifique note cette hypothèse au tableau.
Les élèves trient les fruits et les légumes présentés.
Les fruits - sucrés : La banane, la poire, le kiwi et la tomate
Les légumes – salés : Le navet, le poivron, la carotte, l’endive et le choux brocoli
La tomate et le poivron continuent d’interroger les élèves mais ils se mettent d’accord sur cette classification.
Les élèves choisissent un fruit et un légume pour illustrer leur hypothèse… Ils choisissent des fruits et des légumes sans ambiguïtés.
La scientifique dit :
« Pour expliquer son dessin, il faut tracer un trait et dire ce que c’est ! C’est la légende ! »
« Avez-vous déjà manger ces fruits et ces légumes ? »
Une seule élève a mangé l’ensemble des fruits et des légumes présentés. Le navet, l’endive et le brocoli ne sont pas connus des élèves.
« La tomate, elle est sucrée ou salée ? »
« - Elle est sucrée ! »
« - Non, elle est salée ! »
« Vous n’êtes pas d’accord ! Comment on pourrait vérifier que c’est un fruit ou un légume sans les goûter ? »
« - On pourrait les couper et voir ce qu’il y a dedans ! »
Les élèves coupent tour à tour les différents fruits et légumes.
Ils les observent et constatent que certains ont des graines !
« - Les fruits ont des graines ! »
« Maintenant que tout est coupé, faites un nouveau tri ! »
« - La tomate c’est un fruit ! »
« - Et le poivron aussi ! »
« - Ce sont des fruits, il y a des graines et c’est sucré ! »
« Est-ce qu’ils sont tous sucrés ? »
« - Non le poivron n’est pas sucré !
« Maintenant il ne faut plus parler de sucré ou de salé, ce n’est pas un bon critère de tri ! »
La banane coupée dans le sens de la largeur ne laisse pas apparaître de graines, elle ne permet pas de la classer parmi les fruits.
La scientifique la coupe alors dans le sens de la longueur … et les graines apparaissent !
« - La banane est un fruit, elle a des graines ! »
« Si je vous dis la pomme de terre ! C’est un fruit ou un légume ? »
« - Un légume ! »
« Si je vous dis la courgette ? »
« - La courgette a des pépins ! C’est un fruit ! »
« Si je vous dis le concombre ? »
« - Le concombre a aussi des graines ! C’est un fruit ! »
Défi 3 : L’ours blanc
La scientifique demande :
« Sur Terre où se trouvent les zones où il fait le plus froid ? »
« - Au pôle Nord ! »
« Oui et où encore ? »
« - Au Mont Ventoux ! »
« Oui, il fait très froid mais il y a un autre endroit où il fait très très froid comme au pôle Nord … le Pôle ... »
« - Le pôle Sud ! »
« Qu’est-ce qu’on trouve au pôle Nord ? »
« - Des igloos ! »
« - Des pingouins ! »
« Qu’elle est la différence entre le pôle Nord et le pôle Sud ? »
« - Au pôle Nord la mer est gelée ! »
« Oui, c’est la banquise !
Et au pôle Sud ? »
« Le pôle Sud est un continent avec de la terre ferme ! Tout est recouvert de glace !
Est-ce que vous avez entendu parler du réchauffement climatique ? »
« - Non ! Un peu ! »
« La Terre se réchauffe année après année !
Qu’est-ce qui va arriver ? »
« - La glace va fondre ! »
« Nous avons interviewé un ours polaire, je vais vous lire son histoire ! »
Après lecture de l’histoire de l’ours polaire, la scientifique relève l’affirmation suivante :
La banquise va fondre et le niveau des océans va monter …
« Est-ce que vous pensez qu’il a raison l’ours ? »
« - Oui, quand la glace va fondre, l’eau va monter ! »
« - Je ne sais pas ! »
« Je vous mets le matériel devant vous, vous allez réfléchir à l’expérience qui pourrait le prouver ! »
Le matériel mis à disposition est le suivant :
Un bac, des glaçons et un sèche-cheveux.
Les élèves proposent une expérience, la scientifique les guides pour prouver que l’eau va monter ou pas.
« Que faut-il faire pour voir si l’eau monte ? »
« - Il faut regarder la hauteur avant que les glaçons fondent ! »
Les élèves tracent un repère sur le bac et accélèrent la fonte des glaçons avec le sèche-cheveux.
Une fois les glaçons fondus, ils observent le niveau de l’eau … Il n’a pas bougé !
« Que peut-on dire en conclusion ? »
« - L’ours avait pas raison, quand la banquise fond, le niveau de l’eau monte pas ! »
« Oui, lorsque la banquise fond, le niveau de l’eau ne monte pas !
Pourtant avec le réchauffement climatique, le niveau des mers monte pourquoi d’après vous ? »
Les élèves n’ont aucune idée. La scientifique explique que l’ensemble de l’eau contenus dans les glaciers et sur la calotte polaire du pôle Sud fait monter le niveau des mers en fondant.
Défi 4 : Le parachute
« On vous a donné un bouchon, vous allez le laisser tomber et observer ce qui se passe ! »
Les élèves font une première expérience, ils lâchent le bouchon de la fenêtre du premier étage de l’école. De retour en classe, les scientifiques demandent :
« Il a fait quoi le bouchon ? »
« - Il est tombé ! »
« Combien de temps, il a mis pour tomber et arriver au sol ? »
« - 1 seconde ! »
« - 2 secondes ! »
« Votre bouchon a mis environ 1 s 20 pour toucher le sol ! »
« Vous allez essayer d’accrocher les matériaux que vous voulez pour ralentir la chute du bouchon ! »
Les élèves prennent tous les ballons de baudruche. Certains accrochent un ballon, d’autres deux ballons et une autre élève en accroche trois.
Les scientifiques aident les élèves à la construction du dispositif.
Avant de tester leur dispositif, chaque élève dessine son dispositif sur la fiche démarche d’investigation dans la case hypothèse.
Les élèves testent ensuite leur dispositif.
Lors des essais, un coup de vent a soulevé les dispositifs comportant deux ballons. Ceux-ci ont ainsi été ralentis plus que les autres dispositifs.
Une des scientifiques a chronométré la chute de chaque dispositif afin de comparer l’efficacité des constructions sur le ralentissement de la chute.
Les élèves ont ainsi comparé les dispositifs à base de ballon et conclu :
Le dispositif avec deux ballons ralentit plus la chute que les autres dispositifs. Il y a quand même eu un gros coup de vent qui a peut-être ralenti la chute.
Les scientifiques proposent aux élèves de réaliser un autre dispositif avec d’autres matériaux.
Quatre élèves choisissent de coller leur bouchon à une plaque de carton.
Un autre élève utilise un sac de papier pour former un parachute.
Une fois le dispositif réalisé, ils le dessinent puis le testent.
L’ensemble des dispositifs ralentit la chute du bouchon mais moins que les dispositifs à base de ballons.
La scientifique écrit au tableau la conclusion que les élèves recopient sur leur fiche.
La CSTI Aix-Marseille
La vie des Réseaux
Partenaires Scientifiques pour la Classe (ancien ASTEP)
