Classer et sélectionner des matériaux

(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 préparation et la conduite de recherches permettant d’observer, puis de classer des matériaux. La conception et la construction d’un modèle donnent à vos élèves un objectif qui les pousse à effectuer cette classification. Ces activités constituent également une façon amusante et concrète d’utiliser les matériaux sélectionnés. La leçon propose un exemple d’objectif et de modèle dont ils peuvent s’inspirer : un poulailler sûr et confortable. Demandez à vos élèves de concevoir et de construire leur propre projet.
Vous pouvez répartir le tri des matériaux entre les groupes pour gagner du temps, puis demander à vos élèves de partager leurs découvertes. Donnez la priorité au temps consacré au tri, à l’observation et à la classification.

• Contexte scientifique - Classer et sélectionner des matériaux : Au cours de cette leçon, les élèves prépareront et mèneront une étude afin de trier des matériaux dans le but précis de construire un poulailler. Lors de l’activité Enrichir, ils pourront répéter cette étude afin de trier des matériaux destinés à abriter un animal de leur choix.
• Acquérir des connaissances préalables - Classer et sélectionner des matériaux : À l’aide de votre matériel scientifique de base et du contexte fourni, partagez des informations, des images et des définitions. Pensez à inclure des photos de poulaillers et des exemples de matériaux et de fournitures.
  • Les matériaux possèdent des propriétés (p. ex., résistance, flexibilité, dureté, texture ou capacité d’absorption). Nous pouvons observer certaines d’entre elles.
  • Les poulaillers protègent les poules contre les intempéries et les prédateurs. Ils leur fournissent également un lieu de nidification où dormir et pondre leurs œufs. Les poulaillers disposent d’un mécanisme permettant aux poules de sortir manger de l’herbe et des insectes et de rentrer dormir.
  • Vocabulaire clé : propriétés, matériaux, poulailler, abri
• Expérience en matière de construction et de programmation : Utilisez les suggestions contenues dans le Plan de cours. Pour cette leçon, vous pouvez également :
  • Vous appuyer sur les didacticiels Le moteur et Le capteur de couleur dans le menu Commencer de l’application SPIKE
  • Utiliser les sections Blocs Événement, Blocs Moteur et Blocs Capteur de couleur du menu Aide>Blocs Icône de l’application SPIKE pour apporter un soutien supplémentaire à vos élèves.
• Matériel :
  • Rassemblez un assortiment d’éléments LEGO^®, ainsi que des fournitures et du matériel dotés de propriétés différentes (résistance, flexibilité, dureté, texture et capacité d’absorption) que les élèves pourront tester. Les quantités devront être suffisantes pour que chaque binôme puisse tester 10 matériaux (les sélections des différents groupes peuvent se recouper). Il peut s’agir, par exemple, de matériaux imperméables pour le toit (p. ex., des briques LEGO), de matériaux transparents pour les fenêtres ou la clôture et de matériaux moelleux comme des boules de coton pour représenter le foin dans le nichoir. Déterminez la façon dont les élèves pourront y accéder.
  • Trouvez des images de poulaillers afin que vos élèves puissent observer leurs caractéristiques communes et établir des critères de tri.
  • Pour aider les jeunes élèves à mener à bien leur étude, vous pouvez leur fournir des boîtes, des bacs ou des tableaux muraux étiquetés avec des mots ou des images correspondant aux propriétés observables.
  • Pour l’activité Enrichir, trouvez ou fournissez des informations sur les besoins d’autres animaux pour lesquels on peut construire des abris, comme les oiseaux, les lapins ou les chevaux, etc.
  • Pour l’activité Différenciation, collectez des images, des informations ou des exemples de matériaux recyclés tels que du papier usagé, des gobelets en carton, du plastique (pailles, bouteilles, etc.) ou des bouteilles en verre.

PARTIE A (45 minutes)

• Présentez à vos élèves les principaux personnages de l’histoire ainsi que le premier défi : Daniel a eu des poules. Aidez-le à construire un poulailler où elles se sentiront bien et seront en sécurité.

• RÉFLÉCHIR—Animez une brève discussion sur le ou les sujets de la leçon, en utilisant les images proposant du contexte et la boîte de matériaux/d’éléments collectés.

  • Regardez ces photos de poulaillers. De quoi les poules pourraient-elles avoir besoin dans leur poulailler ? Comment cela assurerait-il leur sécurité et leur confort ? (Réponses possibles : un endroit sec pour dormir, un lieu de nidification pour pondre des œufs, un espace où manger et boire, un toit pour se protéger des intempéries, une clôture et des murs pour se protéger des autres animaux, un moyen de sortir pour se nourrir et prendre l’air. Elles seront en sécurité si le poulailler les protège contre les intempéries et les autres animaux. Elles se sentiront bien si elles ont un nid chaud, sec et moelleux pour se reposer ou couver leurs œufs, ainsi qu’un grand espace extérieur où profiter de l’air frais et trouver de la nourriture.)
  • Quels types de matériaux vous permettraient de construire un poulailler sûr et confortable ? (Réponses possibles : des matériaux résistants, rigides et durs pour le lieu de nidification et les murs ; un matériau résistant et imperméable pour le toit ; un câble résistant pour la clôture ; un matériau moelleux pour le foin placé à l’intérieur du lieu de nidification et pour la saleté sur le sol.)
  • Examinez les matériaux présents dans la boîte. Comment vous semblent-ils ? (Réponses possibles : résistants ; flexibles ; durs, mous ou bosselés ; transparents ; absorbants. Ces qualités sont appelées des propriétés.)
  • Réfléchissez à un moyen d’en savoir plus sur ces matériaux afin de déterminer ceux dont vous aurez besoin pour construire un poulailler sûr et confortable.

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

• Pendant que vos élèves travaillent, vous pouvez partager les exemples ci-dessous pour les aider à construire ou à programmer. Précisez-leur que les images présentent l’un des objectifs possibles lors de l’observation et de la classification des matériaux, ainsi que différentes manières de les utiliser. Vos élèves peuvent choisir leur propre objectif et concevoir leur propre vision d’un poulailler, en s’appuyant sur ces choix pour mener à bien leurs démarches de recherche.

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

  • Prévoir un moyen de tester et de trier 10 matériaux de la boîte.
  • Utiliser ce qu’ils ont observé sur les matériaux, comme la dureté ou la résistance, pendant l’activité Éveiller. Étaient-ils mous ou durs ? Résistants ou flexibles ?
  • Décrire les matériaux, en utilisant des mots ou des images.
  • Répartir les matériaux par catégorie en se servant de mots, d’images ou d’une méthode physique que vous avez partagée (reportez-vous à la section Préparer).
  • Choisir ceux dont ils auront besoin pour fabriquer un poulailler. Quels sont ceux qui garantiront la sécurité des poules ? Quels sont ceux qui assureront leur confort ? Pourquoi ?
  • Utiliser le modèle de base ainsi que le matériel et les fournitures sélectionnés pour CONSTRUIRE un poulailler où les poules se sentent bien et sont en sécurité.
  • PROGRAMMER leur modèle de façon à ce que la porte du poulailler s’ouvre et se ferme pour que les poules y soient en sécurité.

• Au fur et à mesure que vos élèves préparent et testent, guidez-les pour qu’ils établissent un lien entre les propriétés qu’ils observent et la sécurité et le confort des poules. Passez en revue et clarifiez les procédures de tri souhaitées (reportez-vous à la section Préparer).

• Animez une séance de réflexion sur la façon dont vos élèves peuvent effectuer les actions suivantes :

  • Tester des matériaux, par exemple en utilisant leurs doigts ou leur visage pour sentir quels matériaux sont les plus chauds et les plus moelleux ou en se servant d’une balance pour peser différents matériaux imperméables afin de déterminer celui qui est le plus léger et qui pourra être utilisé pour fabriquer le toit.
  • Utiliser l’ensemble SPIKE Essentiel avec différents matériaux et fournitures pour faire le poulailler. Il peut s’agir, par exemple, de matériaux imperméables pour le toit, transparents pour les fenêtres ou la clôture et moelleux, comme des boules de coton, pour représenter le foin dans le nichoir.
  • Construire/programmer une porte automatique pour le poulailler.

• À la moitié du temps de travail, demandez à vos élèves d’échanger leurs idées en suivant la routine habituelle de la classe, puis de modifier leur modèle en s’inspirant des informations partagées.

Exemples

_ PARTIE B (45 minutes)_

• Rassemblez vos élèves pour une session de partage. 

• Demandez à chaque binôme d’utiliser son modèle pour démontrer et expliquer :

  • La liste de leurs matériaux.
  • Comment ils ont testé et trié les matériaux.
  • Les propriétés de trois matériaux différents qu’ils ont utilisés pour le poulailler.
  • La raison pour laquelle ils ont choisi ces matériaux. (Par exemple, « Les boules de coton sont moelleuses et chaudes. Vous les placez sur le sol du poulailler pour que les poules puissent dormir ou y faire éclore leurs œufs. »)

• Demandez à vos élèves de partager la manière dont ils ont modifié leur modèle pour en améliorer les performances.

• (5 min) Donnez un peu de contexte pour aider vos élèves à enrichir leur modèle :

  • Fournissez des informations sur les besoins d’autres animaux pour lesquels on peut construire des abris, comme les oiseaux, les lapins ou les chevaux, etc.
  • Aidez vos élèves à énumérer et à trier les propriétés des matériaux dont ils pourraient avoir besoin pour l’un de ces abris, en les ajoutant à leur liste de tri conçue pour le poulailler.

• (20 min) Demandez ensuite à vos élèves de tester leurs modèles et de les améliorer afin de relever le défi suivant dans l’application :

  • Choisir un autre animal. De quoi a-t-il besoin pour s’abriter ?
  • Choisir les matériaux et construire l’abri. (Encouragez vos élèves à utiliser leur liste de tri pour choisir des matériaux appropriés)
  • Programmer le refuge pour qu’il assure la sécurité et le confort de l’animal.

• (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 :

  • Leur description identifie les propriétés pertinentes des différents matériaux fournis.
  • Leur démarche de test comprend un moyen d’observer et de trier les matériaux en fonction des propriétés qu’ils identifient.
  • Leur tri reflète les propriétés des matériaux et des catégories de tri pertinentes.
  • Leur explication reflète un choix logique de matériaux avec des propriétés adaptées aux différentes parties du poulailler.

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 :

• Utilisez des questions de type Ou/Ou (Est-ce dur ou mou ?) pour aider vos élèves à catégoriser et à choisir les matériaux pour le poulailler (Cela protégera-t-il les poules ?).

Pour aller plus loin :

• Encouragez vos élèves à discuter des matériaux qui peuvent être recyclés et à se demander s’ils peuvent utiliser des matériaux recyclés pour construire le poulailler. Demandez-leur de tester leurs idées avec des matériaux recyclés.

• Demandez à vos élèves de créer des instructions de montage pour le poulailler avec des dessins légendés présentant les étapes et la séquence de construction. Demandez-leur d’énumérer les matériaux, y compris la longueur de tous les éléments LEGO^® et le nombre de chacune des pièces nécessaires.

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