Résoudre les problèmes causés par la modification des milieux naturels

(REMARQUE : Cette leçon est composée d’une partie A et d’une partie B. Elles sont toutes deux essentielles pour que les élèves aient accès à l’ensemble des apprentissages du programme. Si le temps vous est compté, passez en revue les deux parties et sélectionnez les éléments répondant aux besoins de vos élèves.)

Dans le cadre de cette leçon, les élèves devront concevoir et construire une solution à un problème rencontré par un animal en particulier suite à la construction de bâtiments sur une zone humide. Certains problèmes sont suggérés au cours de l’activité Éveiller et quelques exemples de solutions sont proposés à titre d’inspiration. Demandez à vos élèves de concevoir et de construire une solution pour l’animal et le problème de leur choix.

• Acquérir des connaissances préalables - Résoudre les problèmes causés par la modification des milieux naturels : À l’aide de votre matériel scientifique de base, partagez des informations, des images ou des vidéos et des définitions qui permettront à vos élèves d’acquérir des connaissances préalables.
  • Un milieu naturel se compose de tous les êtres vivants et non vivants qui entourent et affectent une plante ou un animal.
  • Les zones humides sont des milieux naturels dont le sol est recouvert d’eau douce, d’eau salée ou d’un mélange des deux pendant une partie ou la totalité de l’année.
  • Les zones humides abritent une grande variété d’animaux et de plantes.
  • Lorsque l’on construit des bâtiments sur ou à proximité de zones humides, celles-ci sont souvent drainées ou comblées avec de la terre. Cela peut modifier le milieu à de nombreux égards et avoir un effet considérable sur les plantes et les animaux qui y vivent.
  • Une affirmation répond à une question relative à un problème et est étayée par une argumentation qui s’appuie sur des faits et un raisonnement pour expliquer en quoi une solution permettra de remédier au problème. Les faits peuvent inclure des raisons, des informations et des relations logiques de cause à effet (l’ajout de terre pourrait tuer les plantes que les oiseaux utilisent pour construire leurs nids ; un grand bâtiment pourrait masquer la lumière dont les plantes ont besoin).
  • Vocabulaire clé : milieu naturel, zone humide, affirmation, fait.
• Expérience en matière de construction et de programmation : Passez en revue les suggestions contenues dans le Plan de cours. Pour cette leçon, vous pouvez également :
  • Vous appuyer sur le didacticiel Le moteur dans le menu Commencer de l’application SPIKE.
  • Utiliser les sections Blocs Moteur et Blocs Son du menu Aide>Blocs Texte de l’application SPIKE pour apporter un soutien supplémentaire à vos élèves.
  • Utiliser la leçon L’hydroglisseur pour initier les élèves au thème des zones humides.
• Matériel : Si vous le souhaitez, trouvez des informations, des images et/ou des vidéos de zones humides à utiliser au cours de la leçon. Recherchez ce qu’est une zone humide et consultez les sites Web d’organismes gouvernementaux ou d’organisations privées qui étudient et protègent l’environnement.

PARTIE A (45 minutes)

• Présentez à vos élèves les principaux personnages de l’histoire ainsi que le premier défi : Sofie a appris qu’un grand bâtiment allait être construit sur la zone humide près de chez elle. Elle craint que cela ne nuise aux oiseaux et aux autres animaux qui y vivent.

• RÉFLÉCHIR—Animez une brève discussion sur le ou les sujets de la leçon, en utilisant les ressources collectées et l’image de l’histoire si vous le souhaitez.

  • Qu’est-ce qu’une zone humide ? (des marais et/ou marécages ; des milieux dont le sol est recouvert d’eau pendant une partie ou la totalité de l’année ; montrez des images et des vidéos si nécessaire.)
  • Quels types de plantes poussent dans les zones humides ? (des plantes ressemblant à des herbes hautes, des plantes basses semblables à de la mousse, parfois des arbustes et des arbres)
  • Quelles espèces d’animaux vivent dans les zones humides ? (ceux des zones humides locales, parmi lesquels on trouve des canards et d’autres oiseaux aquatiques, des castors, des rats musqués, des alligators, des crocodiles, des grenouilles, des tortues, des serpents et de nombreux insectes différents)
  • Dans quelle mesure le fait de construire sur une zone humide pourrait la modifier ? Pourquoi la survie des plantes et des animaux serait rendue difficile par ces changements ? (Dressez la liste des idées des élèves, par exemple lorsque l’eau est drainée ou que de la terre est ajoutée pour faire de la place pour un bâtiment, cela peut modifier les niveaux d’eau. Le sol risque de s’assécher ou de fournir moins d’eau pour boire. Les modifications des niveaux d’eau et du sol peuvent également détruire des sources de nourriture, des refuges ou des ressources nécessaires à la nidification (voir l’exemple de solution d’un site de nidification d’oiseaux). Le bâtiment lui-même peut modifier les niveaux de luminosité en bloquant le soleil.)
  • Choisissez l’un de ces problèmes rencontrés par un animal vivant dans la zone humide de Sofie. Réfléchissez à la façon d’y remédier.

• Distribuez à chaque binôme un ensemble SPIKE Essentiel et un appareil muni de l’application.

• Pendant que les élèves travaillent,

  • vous pouvez partager les exemples ci-dessous pour favoriser la construction ou la programmation, en précisant qu’ils proposent une solution pour remplacer les ressources nécessaires à la nidification perdues. Les élèves doivent construire une solution au problème qu’ils ont choisi.
  • Animez une séance de réflexion sur les problèmes qu’ils ont choisis et sur les façons d’utiliser les éléments LEGO^® pour présenter des solutions pour y remédier.

• Demandez à vos élèves d’effectuer les tâches suivantes :

  • Discuter du problème que rencontrera l’animal qu’ils ont choisi après les modifications de la zone humide, ainsi que de leurs idées de solution pour y remédier. De quoi cet animal aura-t-il besoin ?
  • Explorer visuellement leur projet de conception, par le biais de croquis par exemple.
  • Commencer à CONSTRUIRE et à PROGRAMMER un modèle qui résout ou atténue le problème, en s’inspirant du modèle de base et du programme fournis

Exemples

• Rassemblez vos élèves pour une session de partage. 

• Demandez à chaque binôme d’utiliser son modèle en cours de construction et ses croquis pour démontrer et expliquer :

  • Quel problème ils ont choisi, notamment ce qui va changer dans les zones humides et les problèmes que cela peut entraîner pour leur animal.
  • Comment leur conception limite les changements apportés aux zones humides et le problème de l’animal.
  • Les raisons pour lesquelles ils ont choisi cette conception pour remédier au problème.
  • Ce que fait leur programme.

• Encouragez vos élèves à échanger sur leur modèle en cours de construction et à s’inspirer des idées mises en commun.

• Demandez à vos élèves de conserver leurs modèles partiellement finalisés intacts pour les utiliser au cours de la partie B, où ils continueront à construire, programmer et expliquer.

PARTIE B (45 minutes)

• Répétez les étapes de la partie A – Expliquer pour que d’autres groupes puissent présenter et expliquer ce qu’ils ont appris.

• Demandez à vos élèves d’effectuer les tâches suivantes :

  • (10 min) Continuer à CONSTRUIRE et à PROGRAMMER, en s’inspirant des informations partagées pendant l’activité Expliquer. Par exemple, ils peuvent améliorer leur solution pour l’adapter aux différentes tailles possibles de leur animal (par exemple, les petits et les grands oiseaux).
  • (10 min.) Utiliser leurs modèles finalisés pour expliquer comment leur solution aidera un animal à survivre après le début de la construction sur la zone humide de Sofie, en s’appuyant sur des raisons et des faits.

• (5 min) Demandez à vos élèves de partager les connaissances, les idées ou les compétences :

  • Qui les ont aidés à relever le défi.
  • Qu’ils ont acquises lors de la construction.

• Demandez à vos élèves de ranger les ensembles et les espaces de travail.

• Posez des questions d’orientation pour encourager les élèves à réfléchir et à prendre des décisions dans le cadre des phases de réflexion, de construction et de programmation.

Checklist d’observation

• Passez en revue les objectifs d’apprentissage (Encadré Support pour l’enseignant).

• Passez en revue les objectifs d’apprentissage et les comportements à différents niveaux de maîtrise.

• Utilisez la checklist pour évaluer les progrès des élèves :

  • Ils décrivent avec précision un problème auquel les animaux sont confrontés en cas de construction sur une zone humide, comme la perte de nourriture, de refuge ou de ressources nécessaires à la nidification.
  • Leur modèle propose une solution au problème.
  • Ils font des affirmations sur la manière dont leur conception atténuera le problème de l’animal.
  • Ils étayent leurs affirmations par des faits relatifs aux problèmes causés par la modification des zones humides (p. ex., l’ajout de terre signifie que les plantes utilisées par les oiseaux pour faire leurs nids ne pousseront plus et que les oiseaux devront trouver un autre endroit pour nicher) et des raisons pour lesquelles leur conception résout le problème de cet animal (p. ex., la cabane à oiseaux offre aux oiseaux un autre endroit pour nicher et élever leurs petits).

Reportez-vous à la section Ressources supplémentaires : Auto-évaluation et Évaluation croisée pour obtenir d’autres méthodes d’évaluation.

Auto-évaluation

Demandez à chaque élève de choisir la brique qui représente le mieux ses performances.

• Brique bleue : Je pense être capable de suivre des instructions pour créer un programme.
• Brique jaune : Je suis capable de suivre des instructions pour créer un programme.
• Brique verte : Je suis capable de suivre des instructions pour créer un programme et je peux aider un camarade.

Évaluation croisée

En binômes, demandez à vos élèves de discuter de leur expérience collaborative.
Encouragez-les à utiliser les tournures suivantes :

• J’ai aimé quand tu…
• J’aimerais en savoir plus sur la façon dont tu…

Pour simplifier :

• Demandez à tous les élèves de concevoir des solutions pour le même problème, notamment en utilisant l’exemple de la cabane à oiseaux pour remédier au problème de perte de ressources nécessaires à la nidification.
  Pour aller plus loin :
• Demandez à vos élèves de traiter les variantes possibles du problème qu’ils ont choisi, par exemple certains oiseaux aiment construire des nids sur le sol tandis que d’autres préfèrent construire en hauteur dans les arbres, et de concevoir une solution pour résoudre les deux problèmes.

• Selon le ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, les zones humides fournissent un habitant pour environ la moitié des poissons et des oiseaux, un tiers des plantes et un cinquième des mammifères menacés ou en voie de disparition en France métropolitaine. Il est estimé qu'environ un sixième des espèces animales des zones humides devraient disparaître. Demandez à vos élèves de représenter et de comparer ces fractions d’un tout en coloriant des carrés, en regroupant des blocs ou par le biais d’une activité similaire.

Notez que cela étendra la durée de la leçon au-delà de 45 minutes.