EDS_Guide_Cycle-3M - Éclairs de sciences
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1. duS AVOLT CRE TL CENTRE Es CRSNG Esso Fondation T DES SCIENCES de Montr al NSERC l Imp riale DE MONTREAL Conf rence r gionale des lus e A GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE D MARCHE DE D COUVERTE ACTIVE D MARCHE G N RALE D APPRENTISSAGE EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE AU PRIMAIRE Contexte li la vie quotidienne Id es initiales et hypoth ses Mes id es initiales i e Je partage mes id es A personnelles e Situation probl me ou e Question de d couverte ou e Besoin combler Mon hypoth se g e Je pr dis que je le pense parce que e J imagine mon prototype Q e Je crois que a fonctionne comme fonctionnement d un objet comment a marche 8 e e Question li e au B 8 esesestessses se Planification et r alisation PF F Mon mat riel e J observe et je manipule le mat riel J e En quoi ce mat riel peut il m tre utile e Je choisis mon mat riel et mes mat riaux Le d roulement de ma d marche e Quelles seront les tapes f e Quelles pr cautions devr is je prendre Mes actions e Je r alise les tapes de ma d marche eje note ou je dessine ce que jobserve ce que je fais et ce que je d couvre Mes r sultats e Quelle est ma r ponse au probl me la question ou au besoin esesese clairsde sciences OUTILLE LE PERSONNEL DU PRIMAI2. tre rose blanc mauve etc La couleur laiss e par le trait sur la plaque de c ramique repr sente donc un crit re de classification fiable car quelle que soit la couleur ext rieure de l chantillon la couleur du trait demeure toujours la m me NOTEZ TOUTES VOS ID ES ET OBSERVATIONS DANS VOTRE CAHIER D EXP RIENCES ACTIVIT 1 Exemple B Les l ves v rifient certaines caract ristiques physiques par exemple en testant l attraction exerc e par un aimant sur la roche Note Il est possible de v rifier certaines caract ris tiques chimiques des chantillons telles la pr sence de carbonates En d posant quelques gouttes de vinaigre acide sur les chantillons de l effervescence va appara tre si la roche test e contient des carbonates Cela indique que l chantillon poss de de la roche calcaire On peut aussi v rifier la composition des roches et min raux en utilisant un aimant Si la pierre est attir e par l aimant c est parce qu elle contient du fer Exemple C Les l ves classifient les roches trouv es selon la fa on dont elles se sont form es Ils essaient de les classifier selon un ou deux crit res visuels couleur pr sence de min raux taille des cristaux porosit grosseur du grain pr sence de fossiles texture foliation ou aspect feuillet en utilisant une loupe ou un binoculaire Exemple D Les l ves valuent la duret des min raux afin d utiliser ce crit
3. SITUATION PROBL ME OU QUESTION DE D COUVERTE En te promenant dans un parc tu d couvres une pierre incrust e de petits morceaux de couleur Tu d cides de la conserver pr cieusement ce sera la plus belle pierre de ta collection De retour la maison tu d cides de lui faire passer quelques tests afin de d couvrir de quel type de pierre il s agit Premi rement est ce que ton tr sor est une roche ou un min ral Comment pourrais tu t y prendre pour d masquer l identit de ta myst rieuse pierre GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE PROPOSITIONS D ACTIVIT S DE PR PARATION FONCTIONNELLES L enseignante ou l enseignant anime une discussion avec ses l ves sur ce qui distingue les roches des min raux Les l ves effectuent ensuite une courte recherche pr liminaire pour dresser une liste des caract ristiques qui permettent de classifier les min raux Afin d avoir sous la main plusieurs sp cimens de roches et de min raux dans le but de b tir une classification les l ves apportent en classe quelques pierres d aspects vari s et l enseignante ou l enseignant fournit quelques chantillons de min raux ID ES INITIALES ET HYPOTH SES Voici quelques exemples d hypoth ses que les l ves pourraient formuler en fonction de leurs id es initiales Exemple 1 Je pr dis que les roches et les min raux peuvent tre classifi s en fonction de leur apparence leur forme et leur
4. couleur Je le pense parce que tous les diamants sont clairs alors que tous les cailloux sont gris Exemple 2 Je pr dis que les min raux peuvent tre classifi s selon des caract ristiques physiques Je le pense parce que je sais que certains min raux sont attir s par un aimant alors que d autres ne le sont pas EE GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE TERRE ET ESPACE 3 CYCLE Exemple 3 Je pr dis que les roches peuvent tre classifi es selon la mani re dont elles se sont form es Je le pense parce que je sais que les roches ne se constituent pas toutes de la m me fa on Certaines existent par l action des volcans Je l ai vu dans un film Exemple 4 Je pr dis que les roches peuvent tre classifi es selon leur duret Je le pense parce que j ai remarqu que je peux crire sur certaines roches l aide d une autre roche PLAN DE TRAVAIL ET EXP RIMENTATION Voici quelques exemples d exp riences que les l ves pourraient r aliser afin de v rifier leur hypoth se Exemple A Les l ves observent des chantillons de min raux l il nu ou l aide d une loupe Ils essaient de les classifier selon un o deux crit res visuels couleur couleur du trait divage clat transparence Les r sultats peuvent tre illustr s en dessinant un diagramme de Venn ensemble un graphique ou un tableau Note Un m me min ral peut avoir des couleurs diff rentes le quartz peut
5. re comme facteur de classification Plusieurs objets peuvent tre utilis s pour rayer les min raux ongles canif pi ces de un cent fil de cuivre verre diamant Les l ves comparent par la suite leurs r sultats avec une vraie grille de duret TERRE ET ESPACE 3 CYCLE QUELQUES FACTEURS EXP RIMENTAUX Afin de respecter la rigueur scientifique les l ves valuent les facteurs exp rimentaux qui pourraient influer sur le r sultat de leur exp rience e Quantit et concentration du vinaigre r action chimique e Constance de la pression appliqu e sur la roche duret e Fra cheur de la cassure des roches couleur r activit e Composition de la roche e Usure des chantillons e Propret de la roche BILAN PROPOSITIONS D ACTIVIT S D INT GRATION DE STRUCTURATION L enseignante ou l enseignant compile les r sultats exp rimentaux avec les l ves et leur demande de concevoir une affiche qui pr sente la synth se de leur exp rience Par la suite les l ves composent des questions pour cr er un jeu questionnaire sur le sujet GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE PROPOSITIONS D ACTIVIT S DE R INVESTISSEMENT DE TRANSFERT Les l ves r alisent une entrevue avec une personne travaillant dans un domaine reli aux roches et aux min raux g ologue ing nieure mini re ou ing nieur minier ing nieure g ologue ou ing nieur g ologue Ils m nent
6. ACTIVIT 1 QUELS CRIT RES PEUT ON UTILISER POUR CLASSIFIER LES ROCHES ET LES MIN RAUX OBJECTIFS DE CONTENU ET D EXP RIMENTATION Cette activit permet aux l ves de faire la diff rence entre les roches et les min raux Ils d couvriront certains crit res utilis s pour les classifier s initieront leur processus de formation et comprendront en quoi ils sont importants dans la vie de tous les jours SAVOIRS ESSENTIELS UNIVERS MAT RIEL Mati re e Propri t s et caract ristiques de la mati re sous diff rents tats solide liquide gazeux autres propri t s physiques e Transformations de la mati re sous forme de changements chimiques TERRE ET ESPACE Mati re e Propri t s et caract ristiques de la mati re terrestre classification de roches et min raux Techniques et instrumentation e Utilisation d instruments d observations simples e Utilisation d instruments de mesure simples Langage appropri e Terminologie li e la compr hension de la Terre et de l Espace e Dessins croquis TERRE ET ESPACE 3 CYCLE MAT RIEL SUGG R quipement scientifique e Loupes Binoculaires chantillons de roches et de min raux Compte gouttes Plaques de porcelaine ou de c ramique blanche Boussoles Ensemble de test de duret des min raux Mat riel de la maison e Aimants clous e Pi ces de un cent e Verre e Fil de cuivre e Vinaigre MISE EN CONTEXTE
7. CES www eclairsdesciences qc ca GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE TERRE ET ESPACE ACTIVIT 1 3 CYCLE R F RENCES BIBLIOGRAPHIQUES Dud a Rudolf et Lubos Reil 1987 La grande encyclop die des min raux Paris Gr nd 520 p Duranthon Francis 2003 Roches et min raux Coll Carnets de nature Nouvelle dition Toulouse Milan Jeunesse 31 p Farndon John 1999 Roches et min raux les tr sors de la terre dans le creux de la main Coll Guide du collectionneur Paris Solar 79 p Pellant Christ et Helen Pellant 1993 Roches et min raux Coll L il nature Paris Bordas 256 p Pinet Mich le 1996 D couvre les roches et les min raux Coll Nature mode d emploi Paris Mango 37 p Thouin Marcel 2004 Enseigner les sciences et la technologie au pr scolaire et au primaire Sainte Foy MultiMondes 429 p Gouvernement du Qu bec 2003 Un tr sor sous nos pieds In Minist re des Ressources naturelles et de la Faune En ligne www mrnf gouv qc ca tresor sous nos pieds index jsp Consult le 20 juillet 2007 Ressources naturelles Canada 2007 Les min raux et les m taux un tr sor d couvrir In Ressources naturelles du Canada En ligne www nrcan gc ca mms scho ecol toc_f htm Consult le 16 ao t 2007 Conception Centre des sciences de Montr al Un projet de Une r alisation du Principaux partenaires financiers l le
8. RE 200000000000 00 Mon bilan e Mes r alisations confirment elles mon hypoth se e Mes r alisations sont elles semblables celles des autres quipes e Les r alisations des autres quipes peuvent elles m aider trouver des r ponse mon probl me ma question ou mon besoin de d part e Que pourrais je communiquer propos de mes d couvertes N EEEE EEEENE K Mes apprentissages e Qu est ce que je retiens de cette activit e Que pourrais je communiquer propos de mes r alisations ou de mes d couvertes f centre de C d veloppement didaclip t4 p dagogique 2011 REVO2
9. galement une recherche sur l importance des roches et des min raux en se r f rant l actualit par exemple les pierres pr cieuses qui sont source de conflits et de guerres Pour compl ter l activit l enseignante ou l enseignant peut d cider de faire une visite culturelle et ducative avec ses l ves CONTENU NOTIONNEL SCIENTIFIQUE Les roches Une roche est un assemblage de min raux Chaque type de roche est compos de min raux identiques dont la concentration peut varier Par exemple le granite est surtout constitu de quartz de feldspath et de mica mais leur proportion peut varier d une roche de granit l autre Ces diff rences font qu il existe des vari t s au sein des classes de roche telles que le granite rose et le granite blanc R GUIDE CLAIRS DE SCIENCES 3 CYCLE TERRE ET ESPACE TERRE ET ESPACE 3 CYCLE Les min raux Ce sont des corps solides la formule chimique fixe et dont les propri t s sont uniques ex fer or argent cuivre platine bronze soufre diamant graphite pyrite magn tite halite calcite gypse mica quartz feldspath etc Les min raux sont les composants des roches La classification des roches Les roches sont classifi es selon leur mode de formation Elles sont ign es s dimentaires ou m tamorphiques Les roches ign es sont des roches dures et qui poss dent des cristaux de couleur variable Il existe deux types de roches ign es les roc
10. hes ign es intrusives qui sont form es partir du magma qui a refroidi lentement l int rieur de la cro te terrestre ex le granite et les roches ign es extrusives qui ont t form es partir de magma ayant refroidi rapidement la sortie de la cro te terrestre roches volcaniques poreuses Les roches s dimentaires sont des roches form es par l accumulation de s diments plus ou moins gros Ce ph nom ne se produit habituellement dans le fond de l eau Ces roches sont majoritairement constitu es de plusieurs strates souvent invisibles l il nu On y retrouve aussi parfois des fossiles Les roches m tamorphiques sont des roches ign es ou s dimentaires qui ont t transform es sous l effet d une tr s grande pression ou d une chaleur extr me Leur aspect varie norm ment allant d une apparence vitrifi e une texture en feuillets ACTIVIT 1 Les propri t s des min raux Les propri t s des min raux permettent de les identifier Les principales propri t s sont la duret le poids sp cifique la couleur le trait la transparence l clat le clivage et la cassure Certains min raux ont des propri t s particuli res telle la magn tite qui est un aimant naturel Duret Il existe une chelle de un dix d terminant la duret d un min ral chelle de Mohs Ceux de duret un et deux peuvent tre ray s par l ongle Une pi ce de monnaie peut rayer ceux de duret tr
11. ois un clou raye ceux de duret quatre Une lame de canif et un couteau en acier inoxydable rayent les min raux de duret cinq et six respectivement Ceux de duret sept et plus rayent le verre Le diamant est de duret dix et ne peut tre ray que par un autre diamant Clivage Propri t d un min ral se laisser diviser sous l impact d un choc suivant des directions qui lui sont propres clat L aspect qu offre la surface de l chantillon lorsqu elle r fl chit la lumi re On distingue notamment l clat m tallique et l clat non m tallique TERRE ET ESPACE 3 CYCLE REP RES CULTURELS Histoire Les roches et les min raux sont pr sents presque partout et sont utilis s par l tre humain depuis la nuit des temps Les premiers humains utilisaient des outils de pierre telles les pointes de lances et de fl ches en silex Ressources min rales Le Qu bec est riche en min raux calcaire craie chaux ciment sable ciment argile briques quartz silice des puces d ordinateur cuivre tuyau de plomberie et fils lectriques amiante plaque isolante graphite crayon nickel pi ces de monnaie et halite sel de d gla age Tel que pr sent pr c demment ces min raux sont des ressources primaires utilis es dans le monde entier pour la confection d objets usuels et sp cialis s essentiels notre mode de vie moderne POUR D AUTRES REP RES VISITEZ LE SITE INTERNET CLAIRS DE SCIEN
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