Annexe b – Instrument d’évaluation 9








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UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À MONTRÉAL

T3 – partie II : TRAVAIL FINAL

Travail présenté à

geneviève allaire-duquette ET JEAN-PHILIPPE aYOTTE-BEAUDET
dans le cadre du COURS Ddd3511-01

didactique de la science et de la technologie

au préscolaire et au primaire

PAR

Andréanne Langlois (LANA26569201)

kARINE LADOUCEUR (LADK30629202)

MÉLySSA LAMONTAGNE (LAMM30608805)

tRACEY lIU (LIUT31588809)

9 AVRIL 2015

Table des matières

Annexe A – Cahier de l’élève 8

Annexe B – Instrument d’évaluation 9

Complète les phrases ci-dessous en utilisant les mots de la banque de mots. Attention, utilise chaque mot une seule fois! 9

1. plus 2. densité 3. matière 4. masse 5. moins 6. liquide 10

7. molécule 8. cm3 9. gramme 10

Références 10


1- Description de la séquence d’enseignement

1.1 Description sommaire 

Titre : Dans quel ordre les liquides se superposeront?

Thème : La densité des liquides

Niveau des élèves : Les élèves sont au deuxième cycle du primaire, plus précisément en 4e année. À ce cycle, on s’attend à ce que les élèves soient en mesure d’atteindre les attentes de fin de cycle prescrites dans le programme de formation. Ils devraient être en mesure d’« explorer des problématiques qui font appel à des approches et stratégies relativement simples et concrètes ». (PFÉQ, 2006) Ils sont capables de planifier leur démarche et de se documenter. De plus, les élèves du deuxième cycle sont habiles pour utiliser des outils ou des instruments simples et concrets. Ces habiletés seront utiles pour notre thème, car ils auront bien évidemment à manipuler du matériel (substances, contenants, béchers, etc.) simple et à explorer une problématique particulière (superposition des liquides).

Durée du problème : Deux périodes durant la semaine (mardi et jeudi).

Déroulement général : Tout d’abord, l’enseignant présente une capsule vidéo aux élèves afin de les mettre en contexte. Ensuite, il questionne les élèves pour les faire réfléchir à ce qu’ils viennent de voir. Quelques questions précises seront posées aux élèves afin qu’il découvre la réelle problématique de la capsule vidéo. Puis, l’enseignant énonce le problème. Les élèves devront, en équipe, formuler une hypothèse. Ensuite, ils expérimenteront leur hypothèse. Dans l’activité de structuration, les élèves vont présenter leur résultat à toute la classe en verbalisant adéquatement le phénomène. Puis, ils en apprendront davantage sur ce qu’est la densité grâce à l’enseignant. À la suite de cette activité, l’enseignant s’assurera de réinvestir les connaissances des élèves. Puis, afin de clore cette notion, l’enseignant les évaluera.

1.2 Mise en situation :

Vous remarquez dans votre quotidien que certains liquides se superposent alors que d’autres se mélangent. Par exemple, le matin, lorsque tes parents prennent un café Mokaccino on remarque plusieurs étages dont le chocolat, le café et le lait. Il serait alors intéressant d’en connaitre davantage sur la superposition des liquides afin de connaitre le pourquoi de ce phénomène.

1.3 Énoncé du problème :

Maintenant que tu sais qu’il est possible de superposer des liquides, dans quel ordre les liquides se superposent et comment se fait-il?

2. Informations destinées aux élèves

2.1 Énoncé de l’objectif d’apprentissage du cours

Amener les élèves à s’approprier un langage scientifique adéquat en lien avec l’expérimentation. C’est-à-dire qu’ils vont expliquer dans leurs mots ce qu’est la densité. Selon le PDA (2013), section univers matériel A. 1. i. l’élève doit : « expliquer la flottabilité d’une substance sur une autre par leur masse volumique (densité) respective ».

2.2 Savoirs essentiels

Univers matériel

Matière : les propriétés et les caractéristiques de la matière sur différentes étapes (solides, liquides, gazeux) 

densité masse volumique

Stratégies

Stratégie d’exploration

Émettre des hypothèses

Schématiser ou illustrer le problème

Anticiper les résultats de sa démarche

Stratégie de communication

Échanger des informations

2.3 Conceptions erronées en lien avec le problème proposé

Tableau 1 (ou autre si vous avez au moins un autre tableau)

Exemples de conceptions au sujet de (problématique scientifique ou technologique)



Conceptions fréquentes

Explications des conceptions

Conceptions scientifiques

Une substance présente en plus grande quantité est nécessairement plus lourde qu’une substance présente en plus faible quantité.

(plus = plus lourd)

Cette conception vient du fait que lorsqu’on compare la même substance en quantité différente, la quantité supérieure sera plus lourde. Ce n’est toutefois pas nécessairement le cas pour deux substances différentes.

Une substance présente en plus grande quantité n’est pas nécessairement plus lourde qu’une substance présente en plus faible quantité, car le résultat dépend de sa densité et non pas seulement de la quantité.


1 kilogramme de roches est plus lourd qu’un kilogramme de plumes.

Parce qu’en réalité, une roche c’est plus lourd qu’une plume.

Le kilogramme est une unité de masse donc sa valeur est constante. Alors, un kilogramme de matière X est équivalent à un kilogramme de matière Y.

L’activité que nous proposons aux élèves leur permettra de cheminer et d’évoluer en ce qui a trait à leurs conceptions erronées. Par exemple, ils remarqueront certainement qu’une quantité d’huile, supérieure à une quantité d’eau ne sera pas nécessairement plus lourde. Ils pourront également constater qu’en superposant les liquides, la densité dominera sur la quantité. C’est-à-dire qu’un liquide plus dense se déposera au fond du bécher tandis qu’un liquide moins dense flottera au-dessus. Il peut donc se produire une situation où un liquide présent en plus grande quantité flotte sur un autre liquide en plus faible quantité. La deuxième conception erronée mentionnée ci-haut peut également être abordée lors d’une activité en lien avec la densité. Toutefois, dans notre situation d’apprentissage et d’évaluation elle ne sera pas directement travaillée. Cependant, il serait intéressant de proposer cette problématique en activité d’enrichissement.

2.4 Vulgarisation des concepts scientifiques ou technologiques impliqués dans le problème

La masse volumique est le rapport entre la masse d’un objet et son volume. C’est-à-dire que pour mesurer la masse volumique d’un liquide, on doit diviser la masse du liquide par son volume.

Afin de bien comprendre le concept de densité, voici une définition :

La densité est le rapport entre la masse volumique d’une substance (huile) et la masse volumique de référence, dans ce cas-ci l’eau. Pour qu’un liquide flotte sur un autre liquide, sa densité doit être inférieure à celui-ci. Par exemple, pour qu’un liquide flotte sur l’eau, à volume égal, il doit être plus léger que l’eau. L’eau douce a une masse volumique de 1. Ainsi, un litre d’eau pèse 1 kg. Donc, lorsqu’on mélange de l’eau avec de l’huile, cette dernière va flotter, car elle a une densité inférieure à celle de l’eau. Également, un liquide qui aurait une masse volumique égale à celle de l’eau se tiendrait à mi-parcours, entre le fond de l’eau et la surface, ce qui n’arrive que très rarement.

Voici maintenant un schéma qui permet de visualiser le concept de densité :

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Pour terminer, il faut comprendre que derrière le concept de densité se trouve un principe important, celui du groupement des molécules. Lorsqu’on dit qu’un liquide est plus dense qu’un autre, c’est que les molécules qui le composent sont plus rapprochées. Dans le schéma ci-dessous la densité est représentée sous forme moléculaire.


Molécules qui représentent un liquide moins dense que celui ci-dessous.

Molécules qui représentent un liquide plus dense que celui ci-dessus.

Molécules qui représentent un liquide plus dense que celui ci-dessus.
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2.5 Matériel requis

Les élèves auront besoin :

Miel, lait, vinaigre, eau, sirop, huile végétale et savon à vaisselle, huit béchers, huit cuillères à soupe, huit tasses à mesurer, une balance

Objets quelconques : trombones, cerises, balle de ping-pong et élastiques

3. Séquence d’enseignement

3.1 Activité fonctionnelle

Afin de susciter le questionnement chez les élèves et d’éveiller leur curiosité, l’enseignant leur présente une capsule vidéo sur YouTube : https://m.youtube.com/watch?v=YpFWbzcvIwo (café mochachino). Suite à ce visionnement, il pose des questions ouvertes aux élèves : « qu’observes -tu? », en faisant référence à tes connaissances, peux-tu m’expliquer ce que tu as observé? », « quels phénomènes as-tu remarqués? », remarquez-vous une superposition des liquides? ». Ils en discutent en grand groupe. L’enseignante énonce le problème et présente le matériel: « En vous servant du matériel suivant : miel, vinaigre, eau, huile, sirop, savon à vaisselle et lait… vous aurez à superposer des liquides. Vous devrez également poser votre hypothèse afin de prédire quel liquide superposera l’autre. Vous devrez utiliser exactement 3 liquides dans votre expérience. » L’enseignant s’assurera de bien expliquer les variables dépendantes, indépendantes et celles à contrôler. Il forme les équipes en pigeant au hasard. En s’assemblant, les élèves émettent leur hypothèse et l’écrivent dans le cahier de l’élève.

3.2 Recherche de solutions ou d’approches

Les élèves mettent la main à la pâte et procèdent à la mise à l’épreuve de leur hypothèse. Ils tentent de superposer 3 liquides choisis. Tout en faisant l’expérience, les élèves remplissent leur cahier de l’élève en mettant en pratique la démarche scientifique. Ils prennent des notes sur la superposition des liquides et remplissent le schéma de leur expérience.

3.3 Activité de structuration

L’enseignante propose de commencer l’activité de structuration en demandant aux élèves de se prononcer sur les résultats des autres équipes, en émettant une hypothèse de groupe sur chaque expérience. Afin de structurer les apprentissages qu’ils auront faits lors de la mise à l’essai de leur expérience, les élèves devront organiser et planifier une présentation orale. Lors de celle-ci, ils énonceront leur hypothèse, partageront leurs découvertes et présenteront leurs résultats. Un retour sera effectué à la fin de toutes les présentations dans le but de revenir sur nos hypothèses de groupe.

3.4 Activité d’enrichissement

Des activités d’enrichissement peuvent être proposées suite à cette activité. Afin d’offrir un nouveau défi aux élèves, l’enseignante met des objets à leur disposition. Par la suite, elle leur demande d’émettre des hypothèses pour savoir dans quel ordre se déposeront les objets choisis. Elle approfondit la notion de densité et exploite légèrement la notion de flottabilité en proposant cette suite d’activité.

L’enseignante pourrait également proposer une mise en situation dans laquelle on y retrouve une problématique telle qu’un déversement de pétrole dans le fleuve Saint-Laurent. Les élèves mettront en œuvre la démarche scientifique afin de comprendre l’enjeu de la situation.

3.5 Activité d’évaluation (ANNEXE B)

Afin d’évaluer les connaissances des élèves sur la notion de densité et de voir si les élèves ont acquis du vocabulaire en lien avec l’activité suggérée. L’enseignante propose, dans le cahier de l’élève des phrases trouées à compléter à l’aide d’une banque de mots.

Annexe A – Cahier de l’élève




Annexe B – Instrument d’évaluation




Nom : _________________________ Date : __________________________

Un esprit scientifique!

Pour faire une surprise à vos parents, toi et ta grande sœur décidez de préparer le petit déjeuner. En faisant le mélange pour les crêpes, vous remarquez que le lait et l’eau se mélangent bien, mais que lorsque vous y ajoutez l’huile, elle reste séparée sous forme de petites bulles.

Pourquoi? Explique dans tes mots ce qui se passe avec ces liquides.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Complète les phrases ci-dessous en utilisant les mots de la banque de mots. Attention, utilise chaque mot une seule fois!

1. plus 2. densité 3. matière 4. masse 5. moins 6. liquide

7. molécule 8. cm3 9. gramme




  1. La _________ volumique correspond à la quantité de ____________ qui se trouve dans un espace.

  2. Si un liquide est ________ dense qu’un autre, celui-ci se déposera au fond du bécher.

  3. La _________ est un rapport entre la masse volumique d’une substance (un caillou) et la masse volumique de référence (l’eau).

  4. Je suis l’unité de mesure de la masse : __________.

  5. L’huile est ______ dense que l’eau.



Références


MELS. (2009). Progression des apprentissages au primaire : science et technologie. Québec : Gouvernement du Québec.

MELS. (2006). Programme de formation de l’école québécoise : éducation préscolaire, éducation primaire. Québec : Gouvernement du Québec.

Thouin, M. (2006). Résoudre des problèmes scientifiques et technologiques au préscolaire et au primaire. Québec : Éditions MultiMondes.

Wikipédia. [s. d.]. Récupéré le 24 mars 2015 de

http://wiki.pistes.org/index.php?title=Pourquoi_les_bateaux_flottent-ils%3F

Je comprends… enfin. [s. d.]. Récupéré le 30 mars 2015 de

http://www.je-comprends-enfin.fr/index.php?/Experiences/comment-superposer-plusieurs-couleurs-dans-un-verre/id-menu-23.html

Youtube [s. d.]. Récupéré le 30 mars 2015 de

https://m.youtube.com/watch?v=YpFWbzcvIwo

Allô prof [s. d.]. Récupéré le 30 mars 2015 de

http://bv.alloprof.qc.ca/science-et-technologie/l'univers-materiel/les-proprietes-de-la-matiere/les-proprietes-caracteristiques/les-proprietes-physiques-caracteristiques/la-masse-volumique.aspx

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