La Terre déménage

Par

Carol-Ann Messier
Sondos Mribah
Frédéric Nareau
Catherine L’arrivée Michaud

La présente situation d’apprentissage « La terre déménage » amène les élèves à comprendre et à expliquer les caractéristiques générales de la Terre à l’aide de recherche, de débat et d’une représentation 3D. Plus précisément, les élèves devront approfondir leurs connaissances sur les facteurs permettant la vie sur Terre. Pour débuter, les élèves seront sensibilisés sur les répercussions environnementales qu’engendre l’homme moderne sur Terre par la présentation d’un vidéo-choc intitulé « Que se passerait-il si les humains disparaissaient de la Terre ? » Par la suite, les élèves, regroupés en équipe de quatre personnes, auront comme mandat de réaliser une maquette illustrant six caractéristiques que devrait avoir une planète potentiellement habitable. Pour y parvenir, les apprenants feront la lecture de différents articles fournis par le professeur pour y relever les caractéristiques de la planète Terre essentielles à la vie. Chaque équipe devra représenter plus spécifiquement quatre caractéristiques « visibles » et deux caractéristiques « invisibles » de la Terre dans leur maquette. Les maquettes seront présentées et expliquées à la classe durant de courtes présentations orales.

Cette situation d’apprentissage s’adresse à des élèves de 1ère secondaire, soit au premier cycle du Programme de formation à l’école québécoise (PFÉQ). Cette situation d’apprentissage s’inscrit dans le domaine général de formation « Vivre-ensemble et citoyenneté » plus précisément dans l’axe de développement « Engagement, coopération et solidarité » (Programme de formation de l’école québécoise (PFÉQ), enseignement secondaire, premier cycle, chap.2, p.14) grâce au débat amené par le vidéo-choc. Les apprenants seront amenés à renforcer leurs méthodes de travail efficaces qui touchent la 5e compétence transversale (PFÉQ, enseignement secondaire, premier cycle, chap.3 p.13). Par cette situation d’apprentissage, les élèves auront l’occasion de développer leur capacité à mettre à profit leurs connaissances scientifiques et technologiques, qui correspond à la deuxième compétence disciplinaire en science. Ils pourront aussi développer leur troisième compétence disciplinaire, soit leur capacité à communiquer à l’aide des langages utilisés en science et technologie (PFÉQ, enseignement secondaire, deuxième cycle, chap.6, p.12-20).

La situation d’apprentissage s’étend sur neuf (9) périodes d’enseignement.

Fondue inattendue

Par

Charlotte Doucet
Olivier Soucie
Zaak Yelle

Dans cette S.A.É., les élèves, en équipes de deux, sont invités à trouver des solutions à un problème technologique: un camion de crème glacée défectueux. Les élèves doivent concevoir une glacière permettant de préserver de la crème glacée à la température la plus froide possible, le plus longtemps possible. Cette situation d’apprentissage aborde les notions de température, d’isolant thermique, de cahier des charges, de schéma de construction et de principe et l’utilisation d’échelle.

À travers une démarche de conception complète (Compétence 1 (PFEQ p.275), les élèves devront explorer les propriétés de différents matériaux et savoir les exploiter à leur avantage. Cette démarche de conception devra être soutenue par la tenue d’un journal de bord (Annexe 1) contenant leurs hypothèses initiales, leurs observations, leurs schémas de construction et de principe, un retour sur les hypothèses initiales et une conclusion. Les prototypes des élèves sont finalement mis à l’épreuve lors d’une compétition.

Cette situation d’apprentissage est en continuité avec certains apprentissages de l’univers matériel vus au primaire (PDA primaire p.4-7). Notamment: les propriétés des matériaux, la notion d’isolants et conducteurs thermique, la notion d’objet technique, la conception et la fabrication d’instruments, d’outils, de machines, ou de structures et la lecture et la création de plans et de schémas.

Photosynthèse en folie

Par

Assia Redouani
Dominic Savard
Sharmilla Thaveethu

Photosynthèse en folie ! invite les élèves à comparer la croissance d’une plante témoin à des plantes dont deux paramètres seront variés. Les élèves auront le choix de varier les paramètres suivants: la quantité d’eau, le nombre de graines à semer, l’utilisation de différents engrais, la durée dont les plantes seront exposées à la lumière ou un paramètre de leur choix qui sera en lien avec la pousse de la plante. L’aire de la surface, la terre pour la semence et le type de graines seront identiques pour chaque équipe. Ils seront responsables d’écrire eux-mêmes le protocole pour déterminer si les variations des paramètres choisis favorisent ou défavorisent la croissance des plantes comparées à la plante témoin. Ils devront aussi donner des explications scientifiques qui expliquent pourquoi le changement des paramètres favorise ou défavorise de la croissance.

Cette SAÉ prend en compte les contraintes suivantes 
– Met l’accent sur la compétence 1
– Développe avant tout le côté science
– Intègre des concepts prescrits dans le programme ATS

L’objectif 
La SAÉ a pour but de favoriser la compréhension des concepts entourant la photosynthèse en utilisant une approche plus pratique. Les élèves auront au total quatre expériences à faire.

Les grands thèmes abordés
– Les ondes dans l’Univers matériel
– La photosynthèse et la dynamique des écosystèmes (PATS, p.54) dans l’Univers vivant

La situation d’apprentissage est d’une durée de 6 périodes
1. La contextualisation de la situation se fera lors des cours 1 et 5. Lors du cours 1, il y aura rappel des notions vues sur la photosynthèse et les ondes. Les élèves commenceront dès le premier cours à émettre une hypothèse et un protocole pour l’étude sur les lampes et sur le premier laboratoire portant sur la photosynthèse et la respiration des plantes. Au cours 5, il y aura une partie théorique sur la dynamique des écosystèmes. Cette partie théorique permettra aux élèves de compléter leur étude.

2. La réalisation de la situation se fera lors des cours 2, 3, 4 et 5. Les élèves débuteront leur étude et les laboratoires. L’étude se fera du cours 2 jusqu’au cours 5. Il y aura aussi trois laboratoires à faire. Le premier sur la photosynthèse et la respiration aura lieu au cours 2. Le deuxième sur la synthèse de glucides aura lieu au cours 3. Le troisième sur les pigments chlorophylliens et les longueurs d’onde absorbées aura lieu au cours 4.

3. L’intégration de la situation se fera lors des cours 5 et 6. Lors du cours 5, l’enseignant fera un retour en classe avec les élèves sur les points importants à retenir de l’étude et des laboratoires. Lors du cours 6, les élèves devront présenter leur étude devant la classe.

L’épicerie

Par

Vincent Drouin
Olivier Descombes
Chérif Boussad
Samuel Duguay

La situation d’apprentissage proposée est destinée à des élèves de secondaire 3 dans le programme régulier. Elle s’inscrit aussi dans le Programme de formation à l’école québécoise, enseignement secondaire, deuxième cycle. Il s’agit d’une excellent moyen de développer certaines compétences visées par le PFEQ en mettant les élèves en action le plus possible dans une perspective ludique. La SAÉ permettra aussi de réviser des notions biologiques touchant le domaine de l’alimentation, ainsi que la physiologie de l’humain reliée à son alimentation. Bref, la situation d’apprentissage proposée amène une approche différente, basée sur le quotidien, pour des élèves débutant dans l’étude de la physiologie humaine. Par conséquent, ils devront avoir vu au préalable certains systèmes, dont le système digestif, afin que la SAÉ vienne consolider les concepts abordés et en amener de nouveaux.

Le but de la SAÉ est de mettre en pratique les notions de nutritions vues au secondaire, de créer des liens entre celles-ci et les grands systèmes du corps humain vus en troisième secondaire et de les appliquer dans un contexte concret afin d’outiller les élèves à faire des choix santé dans leur alimentation, surtout lorsqu’ils seront en charge de faire leur épicerie eux-mêmes éventuellement. Aussi, le but de cette SAÉ sera d’évaluer les compétences reliées au domaine des sciences et de la technologie. Pour y parvenir, les élèves devront comprendre les concepts régissant la physiologie humaine, ainsi que l’alimentation.

Quelques objectifs que l’élève devrait atteindre au cours de la SAÉ sont :

  • Être capable de lire et analyser une fiche nutritionnelle d’un produit ou d’un repas
  • Cerner les problèmes nutritionnels reliés à la malbouffe
  • Être capable de trouver une alternative maison ou plus santé à la malbouffe
  • Connaître les effets de la malnutrition sur l’ensemble des systèmes du corps.
  • Faire des choix nutritionnels santé, en fonction de certains besoins.

Sauvons la planète une technologie à la fois

Par

Valérie Tessier-Doré
Ariane Larocque
Josiane Ladouceur
Julien Lavoie
Myriam Mailloux

Le monde dans lequel nous évoluons est parsemé d’enjeux qui s’intensifient de plus en plus au cours des années. Pour pouvoir conserver notre planète, il est d’autant plus important de redoubler d’efforts pour les régler. Dans le cadre d’un projet visant à favoriser l’implication des jeunes dans la participation technologique de problématiques mondiales, l’ONU invite les jeunes de 4e secondaire à se pencher sur une problématique importante et à inventer un objet technologique qui permettra de solutionner une partie de cet enjeu. Par exemple, il serait possible d’inventer une paille qui filtre l’eau afin de donner la chance à certaines communautés d’avoir accès à de l’eau potable. Cette invention serait en lien avec la problématique de la disponibilité de l’eau potable. Ainsi, grâce à cette situation d’apprentissage et d’évaluation, les élèves mettront en pratique leurs connaissances en technologie dans le but d’inventer un objet pratique et original. De plus, un aspect sociétal et social est mis de l’avant dans cette SAÉ pour que celle-ci rejoigne le cours d’histoire et d’éducation à la citoyenneté ainsi que le cours d’histoire du Québec et du Canada. Au terme du projet, c’est dans le cadre d’un débat que les élèves pourront débattre sur comment leur invention solutionne mieux la problématique que les autres équipes. La compétence de la communication à l’aide d’un langage scientifique et technologique est mise de l’avant pour que les jeunes présentent le fruit de leur travail. De plus, l’ONU donne aussi comme mission aux élèves de voter pour les inventions respectant les critères sélectionnés par un comité spécial de cette organisation.

La santé dans mon panier

Par

Chloé Gauthier-Beaulieu
Tommy Lamoureux
Dominique Miranda Martins
Mariama Pelanken Mbouandi

Le but pédagogique recherché derrière cette situation d’apprentissage est de plonger les étudiants dans le monde de l’alimentation et de les aider dans l’adoption d’un mode de vie sain en lien avec leur alimentation et d’autres saines habitudes de vie et s’inscrit dans le Programme de formation de l’école québécoise, enseignement secondaire, 2e cycle (PFÉQ). Des compétences du domaine scientifique, mathématique et de l’éducation physique seront développées en plus d’une compétence transversale « Exploiter l’information ».

Cette activité s’échelonne sur 8 périodes de cours durant lesquelles les élèves seront amenés à se poser des questions sur la composition de différents aliments qui constituent leurs repas quotidiens. La bonne compréhension des valeurs nutritives sur les emballages des aliments ainsi que les fausses informations portant sur des régimes miracles seront notamment à l’étude dans cette situation d’apprentissage.
En plus, les élèves seront en mesure de calculer leurs dépenses énergétiques quotidiennement, mais aussi en fonction des différents sports ou activités physiques qu’ils doivent pratiquer dans l’élaboration de saines habitudes de vie en lien avec les cours d’éducation physique.

Cette situation d’apprentissage permet de tenir compte de quatre compétences. Premièrement, cette situation d’apprentissage va amener les élèves de 3e secondaire à développer la compétence 1 de la discipline de la science et des technologies « Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique » (PFÉQ, p.275). Cette compétence sera validée dans le cadre d’une expérimentation sur la quantité de matière grasse contenue dans certains aliments.

Deuxièmement, cette situation d’apprentissage permet d’évaluer une compétence du domaine mathématique, les élèves seront amenés à développer la compétence disciplinaire 2 « Déployer un raisonnement mathématique » (PFÉQ, p.32). Compétence intervenant dans l’élaboration de leur plan d’alimentation, de différentes activités proposées dans le calcul des portions, des dépenses énergétiques, ainsi que dans le calcul des valeurs nutritives par portion.

Troisièmement, les étudiants devront aussi développer la compétence 3 du domaine de l’éducation à la santé et à la vie « Adopter un mode de vie sain et actif » (PFÉQ, p.20). La compréhension ainsi que l’élaboration de bonnes habitudes alimentaires sont donc liées directement à la réalisation de cette compétence disciplinaire.

Finalement, la situation d’apprentissage va également permettre aux élèves de développer la compétence transversale 1 « Exploiter l’information » (PFÉQ, p.36). Nous souhaitons que les étudiants puissent porter un jugement critique sur les différents régimes miracles des vedettes en analysant les informations fournies ainsi que la validité des sources qui sont présentées dans des textes plus ou moins scientifiques.

Un eau’rrible problème

Par

Justine Chabot
Emmanuel Plouffe
Emmanuelle Quintal
Marie-Pier Bergevin

Vous êtes des scientifiques engagés par le gouvernement afin de régler un grave problème dans votre pays soit l’accès à l’eau potable. L’eau accessible dans votre pays n’est malheureusement pas potable et la population commence à souffrir gravement de ce manque d’eau. Ainsi, le gouvernement compte sur vous afin d’élaborer un procédé révolutionnaire qui permettra de rendre l’eau potable sauvant par le fait même bon nombre de la population mourant de soif.

Pour débuter, les élèves devront établir, avec l’aide de l’enseignant, les caractéristiques de l’eau potable. Ensuite, les élèves devront, en équipe de deux personnes, déterminer à l’aide de différents procédés quels sont les paramètres de leur échantillon d’eau devant être corrigés. Les élèves devront alors élaborer un protocole permettant de rendre potable leur échantillon d’eau. Finalement, les élèves pourront tester leur protocole en laboratoire et présenter les résultats obtenus à leurs pairs sous forme de colloque scientifique.

Ainsi, cette mise en situation permettra aux élèves de deuxième secondaire de s’approprier de nombreux thèmes entrant dans l’Univers matériel tel que l’organisation de la matière, la transformation de la matière ainsi que les propriétés de la matière (PFEQ, chapitre 6, p.36-38).

Ce projet s’inscrit notamment dans le développement de la compétence 1 : Chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique (PFEQ, chapitre 6 p. 14). De fait, cette mise en situation permettra aux élèves de passer à travers toutes les étapes de la recherche scientifique leur permettant de développer les quatre composantes de la compétence 1 soit Cerner un problème qui consiste dans ce projet à déterminer les différentes composantes à rectifier. Ensuite, le projet Un eau’rrible problème permettra également aux élèves de travailler la composante Élaborer un plan d’action de la compétence 1 en élaborant le protocole permettant de rendre l’eau potable. Le projet permettra également de travailler la composante Concrétiser le plan d’action puisque les élèves seront en mesure de tester le protocole préalablement élaboré en laboratoire. Finalement, le projet permettra de développer la composante analyse des résultats en demandant aux élèves de présenter leurs résultats à leurs pairs (PFEQ, chapitre 6 p.14). Cette mise en situation permettra également de développer la compétence 3: Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie notamment lors de la présentation finale des résultats (PFEQ, chapitre 6 p. 22).

Cette mise en situation s’inscrit également dans le domaine général de formation Environnement et consommation (PFEQ, chapitre 2 p.9). De plus, ce projet permettra certainement de développer les compétences transversales Résoudre des problèmes (PFEQ, chapitre 3 p.8) et Mettre en œuvre sa pensée créatrice (PFEQ, chapitre 3 p. 12).

La pêche aux contaminants

Par

Djaouida Hamma
Sonia Benhebri
Syrine Sakka

Cette situation d’apprentissage s’inscrit dans le cadre du programme de science et technologie de l’environnement (STE). Les élèves seront appelés à répondre et à porter un regard critique face à la problématique de contaminations des eaux. Elle portera ainsi sur l’évaluation de différents rapports d’analyse d’échantillons d’eau (un par équipe) en y ciblant les différents types de contaminants puis en faisant ressortir les contaminants néfastes en fonction de leurs seuils de toxicité (environ 2 contaminants supérieurs au seuil de toxicité par rapport). Une fois que ces deux contaminants ont été ciblés par les élèves, ces derniers devront trouver des solutions d’ordres scientifiques pour y remédier.
Cette situation d’apprentissage a ainsi pour objectif d’amener les élèves à percevoir les contaminants comme agent causant la modification des propriétés physico-chimiques ou biologiques d’un milieu ou d’un organisme (Alloprof, 2020), de connaître les différents types de contaminants de l’eau (chimiques, biologiques et physique) et de comprendre l’importance du seuil de toxicité sur l’évaluation de la qualité de l’eau.
Cette activité d’apprentissage s’intéresse à la première compétence disciplinaire 1 « chercher des réponses et des solutions à des problèmes d’ordre scientifique » (PFÉQ, Chapitre 6, p.14). Elle cherche à développer les 2 composantes de la compétence 1 soient :
• Cerner un problème.
• Analyser les résultats.
• Élaborer un plan d’action (FPEQ, Chapitre 6, p.14).

Les élèves seront également appelés à exercer leur jugement critique (PFEQ, Chapitre3, 3e compétence transversale, p.10). Ils devront relativiser et moduler leurs opinions tout au long de l’activité en effectuant des comparaisons entre les différentes concentrations des différents contaminants dans un but de juger de la toxicité de ces derniers.

La situation d’apprentissage s’étend sur 7 périodes d’enseignement de 75 minutes comme suit :

Période 1 : Les apprenants seront appelés à s’interroger sur les différents types de contaminants et leurs seuils de toxicité sous forme de débats amenés uniquement par les élèves et cela grâce à l’amorce. L’enseignant ne jouera que le rôle d’animateur.

Période 2 et 3 : Au laboratoire informatique, les élèves devraient choisir et concrétiser leurs scénarios d’investigation afin de rassembler le plus d’informations possible pour avoir une vision précise et complète sur la problématique à laquelle ils font face (cahier des charges A, Annexe 1). Les apprenants devront répondre à la problématique de la contamination de l’eau en examinant les rapports d’analyses (différents d’une équipe à une autre) (Annexes 3), les comprendre et en faisant ressortir les éléments les plus importants et les plus déterminants dans l’évaluation de la qualité de l’eau (contaminants à forte toxicité et contaminant à faible toxicité).

Périodes 4 et 5 : Les élèves doivent trouver des solutions pour remédier aux résultats obtenus (cahier des charges B, Annexe 5). Ils doivent préparer une présentation orale libre (PowerPoint, démonstration, capsule vidéo, affiches, etc.).

Périodes 6 et 7 : Les élèves sont appelés à présenter les résultats et les solutions trouvés au reste de la classe.

Docteur, suis-je normal?

Par

Nicolas Morin
Tristan Manzo
Maxime Curadeau

Cette situation d’apprentissage évaluée aura pour sujet de plonger les élèves dans un univers où ils viennent tout juste de graduer l’école de médecine afin de leur faire travailler l’univers du vivant (PFÉQ. chap.6 p.3) ainsi que l’univers technologique (PFÉQ. chap.6 p.3). Dans cette situation d’apprentissage, les élèves feront la rencontre de leur premier patient. Les élèves, regroupés en équipe de trois ou de quatre, auront un patient qui possède un problème dans l’un de ses systèmes. Afin de mieux comprendre le problème du patient, ils devront faire usage de ce qu’ils ont appris lors des cours sur les différents systèmes du corps humain, comme le système digestif, respiratoire, sanguin, etc. Donc, cela permettra de mettre de l’avant la compétence disciplinaire 2, soit de Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques (PFÉQ. chap.6 p.18). Pour ce faire, ils devront construire un démonstrateur du système touché de leur patient afin de pouvoir expliquer à leur patient son problème de manière plus visuelle, car celui-ci ne possède pas les connaissances sur le sujet. De plus, à l’aide d’un rapport « médical », ils pourront justifier toutes leurs décisions et les étapes qu’ils ont suivies afin d’arriver à la solution finale de leur démonstrateur. Ensuite, ils devront trouver une solution afin de régler le problème de leur patient, ou dans un cas où le problème ne peut pas être réglé, il faudra justifier pourquoi et s’assurer qu’il n’existe pas d’autres options.

Les tours du monde en 8 jours!

Par

Justine Lavallée
Annabelle Pratte
Lucas-Moreau-Lemieux
Charlotte Sarasin

Le but ultime des élèves dans cette situation sera de construire une tour en bâton de popsicle. Toutefois, toute aussi importante que la construction sera une série d’autres activités connexes qui permettront aux élèves de se familiariser avec les caractéristiques physiques, historiques, etc. d’édifices et monuments à travers le monde. Cette SAE regroupe une grande quantité de DGF et de compétences, mais s’inscrit surtout dans le domaine Environnement et Consommation (Utilisation responsable des biens et de service et Conscience des aspects sociaux, économiques et éthiques du monde de la consommation).

Phase 1 : Subvention
Dans cette phase, les équipes accompliront un travail de recherche et de production d’un rapport pour lequel ils recevront des fonds nécessaires à la construction de leur tour. Ces fonds prendront la forme de jetons qu’ils pourront échanger pour des matériaux de construction. Cette phase a pour but de travailler la Compétence 2 (Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques).

Phase 2 : Présentation
Ici, les élèves travaillent à faire une planification de leur tour et surtout de communiquer celle-ci à la classe. Ensuite, les différentes équipes procéderont à des investissements dans le projet des équipes qui se seront démarqués par leur présentation. Un investissement conférera davantage de jetons à l’équipe choisie. Cette phase met l’accent sur le DGF Médias (Appropriation des modalités de production de document médiatique et Appréciation des représentations médiatiques de la réalité).

Phase 3 : Construction
Finalement, les élèves procèdent à la construction de leur tour à l’aide des fonds qu’ils ont amassés à travers les phases précédentes. Cette phase relève surtout de la compétence transversale 4 (Mettre en œuvre sa pensée créatrice).