Une protection contre le vent

(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, l’apprentissage clé réside dans la comparaison de plusieurs solutions à un même problème. Chaque binôme concevra et construira une solution destinée à freiner le vent ou à l’empêcher de modifier la forme du terrain (dans le parc). Ils compareront ensuite celles de toute la classe.
La leçon propose plusieurs suggestions à titre d’inspiration. Demandez à vos élèves de construire leur propre vision d’un brise-vent ou d’une autre méthode de protection contre le vent. Insistez sur le fait que plusieurs solutions sont possibles.

• Contexte scientifique - Une protection contre le vent : Dans le cadre de cette leçon, le brise-vent peut être conçu de différentes façons, notamment avec des rangées d’arbres ou de buissons, des murs, etc. Les modèles doivent fonctionner comme un brise-vent pour un courant d’air généré par un ventilateur.
• Acquérir des connaissances préalables - Une protection contre le vent : À l’aide de votre matériel scientifique de base, partagez des informations, des images et des définitions.
  • Le vent entraîne une altération de la surface des sols en projetant des particules contre des reliefs tels que des rochers et des falaises. Ce phénomène use lentement leur surface et les brise en petits morceaux.
  • Le vent érode la surface en emportant les particules les plus légères du sol, comme le limon et le sable. Les particules les plus lourdes restent ensuite sur place tandis que le niveau du sol s’abaisse et que sa surface devient de plus en plus rocailleuse au fil du temps.
  • Les gens recourent à différents techniques pour éviter que le vent et l’eau ne modifient la forme du terrain, notamment en installant des brise-vents constitués de murs, d’arbres ou de buissons. Parfois, les agriculteurs des régions venteuses font pousser des plantes telles que des graminées, car elles permettent de retenir le sol afin qu’il ne s’envole pas.
  • Vocabulaire clé : érosion, s’éroder, altération (facultatif – particules, reliefs)
• Expérience en matière de construction et de programmation : Tenez compte des suggestions contenues dans le Plan de cours. Pour cette leçon, vous pouvez également :
  • Étudier une ou plusieurs leçons du cours Un parc d’attractions incroyable pour aider vos élèves à améliorer leurs compétences en matière de construction et de programmation, ainsi que pour les préparer aux défis de cette leçon.
• Matériel :
  • Trouvez des ressources adaptées à l’âge de vos élèves portant sur l’altération et l’érosion causée par le vent pour l’activité Extension, ainsi que du matériel et des fournitures que les élèves pourront utiliser dans leurs modèles. Décidez de la manière dont vous allez les répartir pour que vos élèves puissent y avoir accès.

PARTIE A (45 minutes)

• Présentez à vos élèves les principaux personnages de l’histoire ainsi que le premier défi : Daniel, Sofie, Léo et Maria ont ressenti un fort coup de vent dans le parc. Il a emporté une grande partie du sol. Que pourrait-il alors arriver aux animaux qui vivent dans le parc ? Pouvez-vous aider le groupe d’amis à protéger le sol ?

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

  • Qu’arrivera-t-il au sol du parc si le vent souffle beaucoup au fil des années ? Comment cela risque-t-il de modifier la forme du terrain ? (Il pourrait être emporté par le vent. Au fil du temps, le vent risque d’éroder le sol, rendant le parc plus rocailleux ou modifiant son apparence.)
  • Qu’est-ce que l’altération ? Qu’est-ce que l’érosion ? Qu’est-ce qui en est à l’origine ? Comment pourraient-elles poser un problème aux animaux du parc ? (Réponses possibles : L’altération se produit lorsque l’eau ou le vent décompose de grandes parties du relief ou des roches et les transforme en particules de plus en plus petites au fil du temps. L’érosion se produit lorsque le vent ou l’eau emporte les particules les plus légères à la surface du sol. Toutes deux peuvent être causées par le vent, les vagues, la pluie et la glace. Elles modifient la forme du terrain. L’érosion qui emporte le sol du parc peut poser un problème aux animaux en impactant leur habitat ou leurs ressources en nourriture.)
  • Comment peut-on protéger le sol du parc contre l’érosion causée par le vent ? (Réponses possibles : en construisant un brise-vent, par exemple avec une rangée d’arbres ou de buissons et/ou des murs.)

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

• Pendant que les élèves travaillent, précisez qu’ils peuvent concevoir et construire le modèle de leur choix lors de cette leçon libre. Le brise-vent constitue une idée. Vous pouvez également vous inspirer du modèle de la leçon Se préparer aux intempéries. Les élèves peuvent également agiter le couvercle de la boîte de l’ensemble pour créer un courant d’air. Insistez sur le fait que plusieurs solutions sont possibles.

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

  • Concevoir une solution pour éviter que le vent ne modifie le parc et dessiner leurs idées.
  • Échanger des idées, notamment sur les fonctionnalités, en suivant la routine habituelle de la classe, puis s’inspirer des informations partagées pour choisir la meilleure conception à peaufiner et à construire.
  • Commencer à CONSTRUIRE et à PROGRAMMER un modèle pour aider Daniel, Sofie, Léo et Maria à protéger le sol du parc contre le vent.

• Animez une séance de réflexion sur les façons d’utiliser des éléments LEGO^® pour construire un brise-vent, par exemple, des briques vertes pour représenter les arbres ; un moteur pour contrôler les brise-vents, etc.

• Rassemblez vos élèves pour une session de partage. 

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

  • Laquelle de leurs idées ils ont choisi de construire. Pourquoi ?
  • Comment leur solution permet-elle de protéger le parc contre l’érosion causée par le vent ? (Elle doit pouvoir bloquer le vent.)
  • Comment fonctionne le modèle ou le programme ? Ont-ils réussi ou échoué ?
  • Quelles modifications ont-ils apportées pour le rendre plus efficace ?

• Demandez aux élèves qui observent de prendre des notes sur les solutions qui, selon eux, fonctionneront le mieux et pourquoi. Ils les compareront plus loin dans la leçon.

• Demandez à vos élèves de conserver leurs modèles partiellement finalisés intacts pour les utiliser dans la partie B ou prévoyez du temps pour la reconstruction.

PARTIE B (45 minutes)

• Mettez en place une méthode permettant à vos élèves de partager leurs travaux, comme une « visite de l’exposition » (un membre de chaque binôme présente le dessin pendant que l’autre circule pour voir les réalisations de ses camarades de classe. À la moitié du temps, ils échangent les rôles).

  • Les élèves doivent évaluer chaque solution selon qu’ils pensent qu’elle empêchera le sol d’être emporté par le vent ou freinera ce processus. (Pour obtenir ces résultats, la conception doit être capable de bloquer le vent.)

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

  • (10 min) Continuer à CONSTRUIRE et à PROGRAMMER leur modèle destiné à protéger le terrain contre le vent.
  • (10 min) Utiliser leurs modèles finalisés pour partager les connaissances qu’ils ont acquises sur les moyens d’empêcher le vent d’emporter le sol du parc.
  • (10 min) Utiliser les notes et observations effectuées lors de l’activité Expliquer pour évaluer tous les modèles et voter oui ou non quant à savoir si chacun d’entre eux sera capable de bloquer le vent pour éviter que le sol ne soit emporté. Additionnez les votes et identifiez les meilleures solutions.

• (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 principaux objectifs (Encadré Support pour l’enseignant).

• Utilisez la checklist pour évaluer les progrès des élèves :

  • Leurs idées de conception et leurs croquis présentent différentes solutions pour freiner le vent ou l’empêcher de modifier le terrain.
  • Leur modèle et leur programme reflètent une solution (p. ex., un brise-vent composé d’arbres) capable de protéger le sol du parc contre l’érosion causée par le vent.
  • Leurs notes reprenant leurs observations et leurs votes définitifs sur les multiples solutions proposées par la classe montrent qu’ils comprennent que, pour être efficace dans la prévention de l’érosion causée par le vent, le brise-vent doit bloquer le vent.

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 :

• Indiquez à vos élèves une solution, telle que la construction de murs ou la plantation d’arbres.

Pour aller plus loin :

• Mettez les élèves au défi de concevoir un modèle basé sur des facteurs plus spécifiques, tels que l’augmentation de la force ou de la durée du vent. Lequel de ces deux phénomènes pourrait se révéler le plus difficile à freiner ou à empêcher ?

• Fournissez des supports d’apprentissage concernant la manière dont l’érosion causée par l’eau modifie la forme des terrains. Demandez à vos élèves d’étudier un exemple et de présenter oralement une solution pour l’arrêter ou le ralentir.

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