Auteur/autrice : Bissonnette, Marianne

Par

Stéphanie Belfort
Joanne Guèvremont
Marie-Hélène Daphnis
Harold Andrieux

La présente situation d’apprentissage porte sur 32 produits de consommation courant dont le caractère acide est déterminé par des équipes d’élèves du niveau secondaire de première année.

Un indicateur coloré naturel, fabriqué par chaque équipe, à partir de légumes et de fleurs, est utilisé à cette fin. Pendant huit périodes allouées à cette situation d’apprentissage, les éléments notionnels, liés d’une part aux domaines généraux de formation (environnement et consommation), d’autre part au contenu disciplinaire (univers matériel) sont discutés en faisant appel aux concepts d’acidité, de basicité et de pH. Ces contenus notionnels sont en définitive bien compris et intégrés par chaque élève qui aura bénéficié d’un support continu de l’enseignant.

Un compte-rendu écrit individuel de l’expérimentation et une présentation orale par équipe d’environ 3 minutes s’ajoutent à une évaluation continue du processus d’apprentissage qui s’effectue durant toute la durée du projet. L’évaluation est faite selon une échelle descriptive, critériée. Le compte-rendu écrit est corrigé d’une part par l’enseignant de français qui vérifie la qualité de la langue, d’autre part par le professeur de science et technologie qui tient compte de la présentation scientifique du rapport dans sa forme et dans son contenu. Sont considérées, dans l’évaluation, les compétences transversales (d’ordre intellectuel, d’ordre méthodologique, touchant la communication), puis les compétences disciplinaires (cerner un problème).

Par

Luc Beauchamp
Jean-Pierre Guillet
François Roche
Iphigénia Marnis

Voici le problème : À partir de différents métaux (cuivre, zinc, plomb) et de
solutions (eau salée, jus de citron, vinaigre), fabrique la pile ayant la plus grande différence de potentiel.

L’enseignant devra préparer trois solutions en quantités suffisantes : du vinaigre, du jus de citron et de l’eau salée. Il pourra aussi mettre des contenants de diverses grosseurs et formes afin de susciter un questionnement chez l’élève. Il devra apporter des électrodes de différentes grosseurs et épaisseurs des matériaux suivants : cuivre, zinc, plomb, magnésium. Finalement, il mettra à la disposition des élèves des voltmètres et des pinces crocodiles.

Les élèves devront donc faire les étapes suivantes. Tout d’abord, ils élaboreront un protocole que l’enseignant devra approuver. Ce protocole ne se veux pas un outil de réussite, mais plutôt un d’apprentissage. Alors, aussitôt que celui-ci est clair, il peut être approuvé. Il nous parait aussi important de mentionner aux élèves que, même lorsqu’ils ont commencé l’expérience, ils peuvent modifier leur protocole et leur expérience si ils trouvent de nouvelles pistes de solutions.

Ensuite, ils tenteront diverses expériences avec les matériaux fournis afin de découvrir de quelle façon il est possible d’obtenir la pile ayant la plus grande différence de potentiel. Dans cette partie, l’enseignant peut se promener pour répondre aux questions, approuver les protocoles et poser des questions afin de susciter un intérêt et une interrogation chez les élèves.

Une fois que les élèves ont terminé, l’enseignant compilera les données et verra avec les élèves les différentes pistes de solutions empruntées par ceux-ci. C’est aussi à ce moment qu’il pourra voir certaines lacunes de discernement du problème chez l’élève.

Par

Youssef Boukaftane
Diallo Papa Tahir
Sayeh Fagrouch
Antoine Buscarlet

L’intention pédagogique de cette situation d’apprentissage est de plonger l’élève dans une problématique qui lui permettra de développer certaines compétences transversales en plus des compétences disciplinaires; d’acquérir des connaissances en science et technologie en exploitant diverses stratégies, techniques et attitudes à travers des activités pédagogiques variées.

Ainsi, les buts de cette activité échelonnée sur 9 périodes de cours sont axés sur l’étude comparative de l’habitat des espèces. Et ce en tentant de stimuler un sous objectif de conscientisation de l’élève par rapport à son environnement tout en favorisant l’établissement de liens entre les problèmes de société, la science et la technologie.

Les élèves seront incités à coopérer en équipe de 4 de façon à favoriser les effets synergétiques d’un groupe pour l’ensemble des activités proposées dans le cadre de cette situation d’apprentissage et en particulier lors de la visite au biodôme de Montréal qui est prévue en milieu de l’activité d’apprentissage et lors des périodes de discussion (2) qui l’encadrent.

Ils seront aussi encouragés à exploiter les nouvelles technologies de l’information et de la communication (TIC) qui sont des supports incontournables du développement et de la vulgarisation des sciences et de la technologie dans le cadre de travaux de recherche.

La situation d’apprentissage proposée touche au domaine général de formation (DGF) relatif : «environnement et consommation » du programme de formation (PFÉQ, p 21-29). Elle vise essentiellement à mettre en valeur la composante « cerner un problème » de la compétence 1.

Les contraintes imposées obligent de traiter des domaines d’apprentissage « Univers social » et « mathématiques ». L’univers social sera abordé par l’entremise des espèces en voie d’extinction en lien direct avec le sous-objectif de conscientisation de l’élève par rapport à son environnement. Parallèlement, les mathématiques seront approchées via la deuxième partie du cahier de charge traitant une analyse graphique de l’évolution du nombre des espèces en voie de disparition (voir annexe 2).

Par

Olivier Brouillé
Michèle Leblanc
El Joudi Smahi

Les régions du monde qui font face à des hivers rigoureux sont toutes confrontées à la nécessité de garder leurs routes sécuritaires, mais les moyens pris pour y arriver peuvent s’avérer nuisibles pour l’équilibre des écosystèmes. C’est le cas de l’épandage de sel de voirie, dont la politique varie d’une municipalité à l’autre. La situation d’enseignement/apprentissage (SAE) que nous proposons amènera l’élève à réaliser, dans un premier temps, le potentiel de toxicité du sel (NaCl) et à générer, dans un deuxième temps, une solution permettant l’épuration d’eau salée par distillation. Cette SAE est conforme au « plan de formation de l’école québécoise » (PFEQ), notamment parce qu’elle est intègre des éléments des univers matériel et vivant.

Un premier travail pratique (TP1) où l’élève doit faire germer des graines de laitue avec de l’eau pure et de l’eau salée, et constater l’effet défoliant du NaCl. Ce qui confirmerait l’information préalablement présentée dans un article d’Environnement Canada (voir annexe 1, section 16.1).
Les éléments théoriques présentés lors d’exposés magistraux (mais interactifs) et déduits du TP2 donneront aux élèves les connaissances nécessaires à l’élaboration d’une stratégie d’épuration de l’eau et à l’analyse et l’interprétation des résultats. Cette épuration sera réalisée par les élèves lors du TP3.

L’épuration effective pourra être confirmée lors du TP4 qui est une réplication du TP1, sans l’eau salée. La SAE s’inscrit d’ailleurs dans le domaine général de formation « environnement et consommation » (voir section 5), puisqu’elle traite des impacts de l’épandage de sel sur l’environnement.

Par

Alexandra Bolduc
Émilie Brulotte
Julie Charette
Véronique Plouffe

Classé top secret est une situation d’apprentissage et d’évaluation où les étudiants de deuxième secondaire devront identifier, parmi trois suspects potentiels, le coupable d’un vol d’argent dans un dépanneur. Pour ce faire, ceux-ci devront établir leur propre protocole en fonction de divers tests expérimentaux mis à leur disposition. Ainsi, les élèves seront amenés à effectuer des tests sur différents matériaux tels que des minéraux et des tissus, mais également à s’intéresser aux techniques possibles d’identification d’un criminel. Les principaux thèmes abordés seront donc les différentes propriétés associées aux minéraux et aux tissus (animal, végétal et synthétique), mais l’élève sera également initié à l’élaboration d’un protocole expérimental, à l’utilisation d’un microscope et à la conception d’un journal scientifique. Cette situation est contextualisée dans les domaines généraux de formation « orientation et entreprenariat », « médias » et «vivre ensemble et citoyenneté ».

Cette situation d’apprentissage fait donc ressortir les trois compétences disciplinaires où les apprenants doivent chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique (compétence 1, p. 275, chap. 6, PFÉQ), mettre à profit leurs connaissances scientifiques et technologiques (compétence 2, p. 278, chap. 6, PFÉQ) et communiquer à l’aide des langages utilisés en science et technologie (compétence 3, p. 280, chap. 6, PFÉQ).

La situation d’apprentissage et d’évaluation se déroule sur onze périodes. Pour commencer, l’élève sera amené à écouter une courte vidéo présentant la mise en situation du vol dans le dépanneur. Cette vidéo d’environ une minute a pour but de motiver l’élève et de le pousser à vouloir atteindre son objectif, soit d’identifier le coupable du vol qu’il vient de visionner. Nous sommes d’avis qu’il sera davantage interpellé par la situation d’apprentissage si elle lui est présentée de cette façon puisqu’il pourra se faire une image réelle des enjeux mis en contexte. Également, cette présentation servira d’excellente amorce au premier cours. Plusieurs activités seront effectuées, au cours de la situation d’apprentissage, toujours dans le but de motiver l’élève et de l’emmener à comprendre les tests qu’il fera en laboratoire. De l’observation au microscope (cellules animales, végétales et fibres textiles) sera proposée aux élèves ainsi qu’une partie plus théorique des observations effectuées. Ces notions permettront à l’élève de bien comprendre la nature des fibres textiles. Également, l’enseignement par les pairs sous forme d’exposés oraux permettra aux élèves d’acquérir des connaissances sur les propriétés caractéristiques des minéraux. Il y aura également la visite d’un professionnel du domaine criminel (policier, enquêteur, etc.) en vue de stimuler les élèves à la continuité du projet. Par la suite, une partie plus théorique sur les changements chimiques et physiques sera suivie d’une activité permettant aux élèves de faire la différence entre ces deux types de changements qui surviendront lors des tests en laboratoire. Ensuite, la session ouverte en laboratoire sera proposée aux élèves afin qu’ils puissent effectuer les différents tests en fonction du matériel qu’ils auront choisi et de leur protocole préétabli en classe. Finalement, pour consigner leurs apprentissages, ils devront faire une courte recherche et produire un journal scientifique. Ce dernier travail est optionnel. L’enseignant décide de l’intégrer ou non. Si oui, la compétence 2 sera développée au cours de ce projet.

Par

Gabriel Cerone
David Couto
Joëlle Ducharme
José-Nicolas Fantini
Daniel Proulx

Cette activité est une situation problème très ouverte, dans laquelle les élèves seront plongés dans la construction d’un objet à mesurer le temps. Pour la construction de leur objet à mesurer le temps, les élèves devront suivre des exigences et des contraintes qui seront regroupées dans un cahier des charges. Aucun protocole strict n’est donné aux élèves, ils devront eux-mêmes mettre en oeuvre leur génie inventif et créatif pour construire leur prototype en se servant de divers objets que l’enseignant met à leur disposition. Le prototype devra être capable de mesurer une durée de 15 secondes et chaque équipe devra en faire la présentation devant la classe, pour ainsi trouver le meilleur instrument à mesurer le temps. Par la suite, il pourrait y avoir un concours au sein de l’école pour fabriquer l’instrument le plus précis possible pour mesurer le temps, mais cette fois avec une durée plus longue.

Par

Carole Boulianne
Chantal Camiré
Huguette Vanlandeghem

Cette activité concerne autant le programme de sciences et technologie que celui de français. Il s’inscrit aussi dans une perspective sociale. Il se prête donc très bien à l’interdisciplinarité. L’activité est conçue de façon à ce que de simples modifications puissent permettre la réalisation d’un seul des deux volets.

Elle s’adresse à des élèves de la première année du premier cycle du secondaire. On peut aisément la réaliser avec un groupe allant jusqu’à 38 élèves en favorisant des équipes de trois ou quatre. La durée prévue est d’environ 7 cours de 75 minutes si on couvre les deux volets de l’activité.

Avant tout, on place les élèves face au contexte suivant : Vous faites partie d’un organisme d’aide humanitaire et venez de recevoir une cargaison de pommes, gracieuseté des producteurs de pommes du Québec. Afin d’amasser des profits pour une cause qui vous tient à coeur, vous décidez de vendre celles-ci à l’unité, à un prix que vous déterminerez judicieusement. Les élèves devront dans un premier temps concevoir un appareil de mesure qui leur permettra d’établir la masse moyenne d’une pomme. Pour y arriver, des outils simples ( marteau, perceuse…) et du matériel peu coûteux sera mis à leur disposition. Les élèves devront cependant dépasser la simple démarche de conception en analysant les résultats obtenus avec le prototype. À partir de la masse moyenne obtenue pour une pomme ainsi que d’autres considérations, les élèves auront à déterminer son prix de vente. Par la suite, les élèves auront à chercher et à choisir une cause humanitaire pour laquelle ils seraient prêts à verser les profits de leur campagne.

À travers cette démarche, les élèves devront confronter leurs propres valeurs à celles des autres membres de l’équipe. Dans un esprit d’ouverture et de solidarité, ils seront sensibilisés au rôle du citoyen dans la résolution de problèmes collectifs. Enfin, les élèves devront préparer une communication orale où il devront non seulement présenter leur appareil de mesure, mais aussi exposer et justifier le choix de la cause humanitaire à laquelle ils ont adhéré.

Par

Guillaume Bergevin
Amélia Darsigny
Alexandre Dionne
Patricia Martin

Émerveillement astronomique vise à développer chez les élèves du premier cycle du secondaire des apprentissages dans l’univers La Terre et l’espace, plus spécifiquement, les phénomènes astronomiques via le système solaire. Ils apprendront les notions reliées à la lumière (cours 1), la gravitation universelle (cours 2), les éclipses (cours 3) ainsi que le cycle lunaire (cours 4). Les élèves expérimenteront les phénomènes de cycle de jour et de nuit ainsi que les saisons à l’aide d’un système Soleil-Terre qu’ils construiront eux-mêmes (cours 5 à 7). Cette expérimentation les guidera vers la relation existante entre l’inclinaison de l’axe de la Terre, le cycle jour/nuit ainsi que les saisons. Cette situation d’apprentissage s’inscrit dans le domaine général de formation « environnement et consommation », car une activité sera consacrée à ce domaine.

Émerveillement astronomique permet aussi d’évaluer deux compétences disciplinaires où les élèves vont chercher des réponses ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique (compétence 1, PFÉQ, chap. 6, p.275) et communiquer à l’aide de langages utilisés en science et technologie (compétence 3, PFÉQ, chap.6, p.280).

Cette situation s’apprentissage s’étale sur dix périodes. Celle-ci suscitera l’intérêt des élèves par sa nouveauté et son originalité. Tout au long de cette SAÉ, les élèves découvriront les phénomènes naturels et le montage Soleil-Terre permettra de les expliquer. Plusieurs activités sont aussi prévues allant du visionnement de vidéo à la fabrication d’une maquette. De plus, l’élève sera amené à faire un lien entre l’environnement et la consommation à la suite de l’expérience. Des périodes théoriques sont essentielles pour la compréhension des phénomènes présents dans notre univers et offrent une base avant le commencement des activités prévues. Comme l’astronomie est brièvement incluse dans les manuels scolaires du premier cycle, certains contenus et activités ont été mis sur pied afin d’offrir à l’enseignant qui le désire, des ressources supplémentaires pour enrichir l’enseignement de cette matière.

*Note : Un guide pour l’enseignant.e est aussi disponible. Veuillez écrire à l’adresse suivante pour l’obtenir : erestuqam@gmail.com

Par

Nathalie Major
Daniel Lévesque
Léandre Lapointe
Guillaume Brouillard

Dans cette activité à connotation technologique, les élèves sont invités à concevoir un prototype de récupérateur d’eau de pluie. Afin d’amener l’élève à comprendre les objectifs visés par cette démarche, l’enseignant projettera, dès le début de cette activité, une présentation PowerPoint qui fera ressortir des indices des changements réels du climat. Elle soulignera des événements québécois catastrophiques qui se sont produits il n’y a pas si longtemps. Celle-ci présentera des découpures de journaux récents qui démontre la préoccupation grandissante des gouvernements ainsi que des municipalités pour leurs réserves d’eau potable. Pour finir, elle interroge l’élève sur les moyens et les actions que ceux-ci peuvent développer afin d’avoir une participation active dans la société.

Par

Philippe Miller
David Ellyson
Charles Armstrong

Lors de la réalisation de cette situation d’apprentissage, les élèves sont invités à comparer le rendement de différentes sources d’énergie selon l’énergie fournie et les rejets de celle-ci. Les élèves testeront à chaque cours, une source d’énergie différente (solaire, hydroélectrique et combustible) et récolterons les résultats. Par l’examen des différentes sources d’énergie et machines, ils choisiront le scénario de conception idéal pour la compétition finale.

L’évaluation de cette compétition sera basée sur deux critères 1) la l’élévation de température de 50ml d’eau et de 2) la pollution que leur machine produira. L’activité telle qu’elle est exprimée s’adresse à des élèves de 2e secondaire et donc s’inscrit dans le programme de formation à l’école québécoise, enseignement secondaire, premier cycle. Cette situation d’apprentissage se déroulera de la manière suivante, la première période serra une mise en situation de la SAE et informera les élèves de l’importance de l’environnement. Cette période mettra l’accent sur l’effet de serre et ses conséquences. Ensuite, les quatre périodes suivantes seront divisées en deux parties, une partie théorique et une partie expérimentale. Les jeunes pourront utiliser les données recueillies durant les expériences pour concevoir leur machine finale. Cette machine devra chauffer une quantité d’eau pendant 20 minutes et devra produire le moins de pollution possible. Cette pollution sera calculée par une charte déjà établie. Les deux dernières périodes serviront au travail d’équipe, à la conception, rédaction et à l’épreuve finale.