| Titre : | Enseigner les sciences expérimentales à l'école élémentaire : physique et technologie | | Type de document : | Livres, articles, périodiques | | Auteurs : | Raymond Tavernier, Auteur ; Marie-Anne Pierrard, Directeur de publication, rédacteur en chef | | Editeur : | [Paris] : Bordas | | Année de publication : | 2009 | | Importance : | 399 p. - 399 p. | | Présentation : | illustrations - Croquis | | Format : | 27 cm | | ISBN/ISSN/EAN : | 978-2-04-731342-8 | | Prix : | 24,40 EUR | | Note générale : | La couverture porte en plus : "conforme au programme 2008"
Index | | Langues : | Français (fre) | | Mots-clés : | Sciences Expérience Matière Énergie Lumière Instrument de mesure Électricité Équilibre Informatique Ciel Terre Physique Technologie Sciences - - Didactique ENSEIGNEMENT-PRIMAIRE EDUCATION-SCIENTIFIQUE ETATS-DE-LA-MATIERE ENERGIE LUMIERE OPTIQUE ASTRONOMIE PLANETE ETOILE MESURE ELECTRICITE LEVIER-S BALANCE-S FORCE-S EDUCATION-TECHNOLOGIQUE DIDACTIQUE DECHETS | | Index. décimale : | 53 Physique | | Résumé : | Conforme aux nouveaux programmes 2008 de l'école primaire (B.O. hors série n°3 du 19 juin 2008), cet ouvrage répond aux besoin des professeurs des écoles stagiaires des IUFM et des enseignants de l'école élémentaire.
- Sur tous les sujets figurants au programme, il propose une mise au point des connaissances de physique et de technologie à la fois rigoureuse et accessible à tous. Ces informations répondent aux questions qu'un professeur des écoles peut se poser et lui apportent les connaissances nécessaires pour ne pas être décontenancé par une question d'élève.
- Dans chaque chapitre, les professeurs trouveront ensuite de nombreuses suggestions de progressions, d'activités et de documents de travail, adaptés à chaque cycle d'enseignement et s'inscrivant dans le cadre de la démarche d'investigation.
Abondamment illustré, prenant également en compte l'acquisition des compétences du socle commun et du brevet informatique et Internet (B2i), c'est un ouvrage complet pour aider le professeur à mettre en application un programme libellé dans des termes succints.
POUR VISUALISER LA TABLE DES MATIERES, Tapez sur la touche F6 | | Note de contenu : | Préface
Les spécificités de la physique et de la technologie
Comment enseigner la physique et la technologie à l'école ?
Les sciences et les compétences du socle commun
Partie 1 : La matière
- Trois états différents pour une même substance : l'eau
- L'air qui nous entoure
- Comment connaître une température ?
- Tous les mélanges avec l'eau ne se ressemblent pas
- Le problème des déchets est l'affaire de tous
Partie 2 : L'énergie
- Des sources d'énergie pour nos besoins en énergie
Partie 3 : La lumière
- Lumière et ombre
Partie 4 : Le ciel et la Terre
- Se repérer sur la Terre et dans le ciel
- Le mouvement de la Terre au cours d'une journée
- La Terre tourne autour du Soleil
- La Lune tourne autour de la Terre
- Le système solaire et l'Univers
Partie 5 : Mesurer, utiliser des instruments de mesure
- Comment mesurer une longueur ? un volume ? une masse ?
- Le temps qui passe
Partie 6 : L'électricité
- Réaliser et comprendre des circuits électriques
Partie 7 : Equilibre et mouvement
- Balances et leviers en équilibre
- Transmettre un mouvement
Partie 8 : L'informatique à l'école
- Travailler la maîtrise des TUIC en sciences et technologie
Les textes officiels de l'école primaire
Index
Préface .
Les spécificités de la physique et de la technologie .
Comment enseigner la physique et la technologie à l'école ? .
Les sciences et les compétences du socle commun .
PARTIE 1 - LA MATIÈRE
********************** .
Chap 1: Trois états différents pour une même substance: l' eau
--------------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Les états de la matière: . l'état solide
. l'état liquide
. l'état gazeux
. autres états: les plasmas - les cristaux
liquides - les superfluides
° Les changements d'état: . inventaire des différents changements d'état
. caractéristiques d'un changement d'état d'un
corps pur
. température d'un changement d'état
. de sel et de la glace
. toutes les substances solides fondent-elles ?
° Quelques phénomènes météorologiques
Activités possibles en classe: ° Comparer des solides et des liquides
° Le sel de cuisine est-il solide ou liquide ?
° Un glaçon fond: l'eau solide se transforme en eau liquide
° Comment faire fondre un glaçon le plus vite possible ?
° Comment fabriquer de la glace ?
° Observer la glace qui se forme
° Quand il neige...
° Préparer des sucettes glacées
° A quelle température la glace se forme-t-elle ?
° A quelle température la glace fond-elle ?
° Pourquoi la bouteille a-t-elle éclaté ?
° Où va l'eau du linge qui sèche ? [séchage du linge]
° D'où vient la buée ?
° Comment faire sécher le plus vite possible
° De quoi dépend la vitesse d'évaporation de l'eau ?
° Jusqu'à quelle température peut-on faire chauffer de l'eau ?
° D'où viennent les nuages ?
Documents pour l'élève: ° De l'eau liquide à la glace
° Quand l'eau liquide gèle, quand la glace fond
° Le cycle de l'eau dans la nature
° Pour simuler le cycle de l'eau dans la nature
.
Chap 2: L'air qui nous entoure .
------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Qu'est-ce que la pression d'un gaz ?
° Un gaz très courant: l'air: . quelques propriétés
. l'air est un mélange
. quelle relation entre la pression
atmosphérique et le poids de l'air ?
. la pression atmosphérique s'exerce dans
toutes les directions
. qu'est-ce que le vent ?
. des instruments utilisés en météorologie
pour connaître le vent
° Les pollutions de l'air [pollution atmosphérique]
Activités possibles en classe: ° Fabriquer des maquettes d'appareils qui fonctionnent au vent
° Un aspirateur qui crée un déplacement d'air
° Fabriquer et utiliser un moulinet
° Comment "voir" de l'air ?
° Transvaser de l'air
° Des objets qui fonctionnent avec l'air ou le vent
° Une girouette donne la direction du vent
° L'air est-il pesant ? [poids de l'air
° Les pollutions de l'air [pollution atmosphérique]
Documents pour le professeur: ° Des données quotidiennes sur la qualité de l'air
Documents pour l'élève: ° 3 instruments pour repérer les caractéristiques du vent: manche à air, anémomètre,
girouette
° 4 instruments pour mesurer la pression de l'air: le moulinet à vent, le sous-marin,
le sous-marin à billes, faire
passer de l'air d'un verre dans un autre,
le parachute
° Comment fonctionne une girouette ?
° Peser de l'air ? Un ballon gonflé est-il plus ou moins lourd qu'un ballon peu
gonflé ?
L'air chaud est-il plus léger que l'air froid ?
Document pour le professeur: les principaux polluants atmosphériques
Chap 3: Comment connaître une température ?
-------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Comment définir la température ?: . utilisation d'un thermomètre
. échelles de température (degrés Celsius
. température absolue
° Le thermomètre à liquide: . qu'est-ce que la dilatation ?
. pourquoi y a-t-il un réservoir et pas un simple
tube ?
. comment choisir les matériaux ?
. le réservoir est la partie sensible du
thermomètre
° D'autres modèles de thermomètre
Activités possibles en classe: ° Comparer des thermomètres
° Des températures lues différentes
° Apprendre à lire la graduation
° Quelle est la partie sensible d'un thermomètre à liquide ?
° Fabriquer une maquette de thermomètre à liquide
Document pour le professeur: ° différents thermomètres: à liquide, à aiguille, à maximum et minimum
Document pour l'élève: ° avec un thermomètre à liquide - pour apprendre à lire la graduation
- comment faire monter ou descendre le niveau dans le
. thermomètre ?
Document pour l'élève: ° une maquette de thermomètre à liquide
Chap 4: Tous les mélanges avec l'eau ne se ressemblent pas
-----------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Mélanges solide-liquide: . différentes tyopes de mélanges
. de quoi dépend la vitesse de dissolution d'un
solide dans un liquide ?
. qu'est-ce que la saturation ?
° Mélanges liquide-liquide: . les différents types de mélanges
. dans quel ordre se superposent les liquides
[superposition des liquides]
. qu'est-ce que le titrage en alcool ?
° Mélanges gaz-liquide
Activités possibles en classe: ° Mélanges de solides avec l'eau: . des solides dans l'eau: solubles ou non
solubles ?
. le sel est-il toujours là ?
. peut-on dissoudre autant de sel que l'on
veut ?
. de quoi dépend la vitesse de dissolution
du sel dans l'eau ?
. comment obtenir de l'eau douce à partir de
l'eau de mer ?
. comment récolte-t-on le sel dans les
salines ?
° Mélanges de liquides: . faire des essais et comparer
. comment savoir quel liquide est au-dessus ?
. pourquoi les liquides se placent-ils dans cet ordre
° Mélanges de gaz avec l'eau: . qu'est-ce qu'une boisson gazeuse ?
. comment faire sortir le gaz dissous dans l'eau
. y a-t-il de l'air dissous dans l'eau du
robinet ou des rivières ?
. le gaz des boissons est-il de l'air ?
° La qualité de l'eau: . comment obtenir de l' eau potable ?
. d'où vient l'eau du robinet ?
. qu'y a-t-il dans l' eau du robinet ?
. comment l' eau potable est-elle distribuée ?
° Comment traiter les eaux usées ?
Documents pour l'élève: ° Le gaz de l'eau gazeuse est-il de l'air ?
° Que trouve-t-on dans l'eau ?
° Comment fonctionne une station d'épuration ?
Chap 5: Le problème des déchets est l'affaire de tous
-----------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° La situation des déchets en France
° Les consignes de tri
° Que deviennent les déchets triés ?
° Que devient le contenu de la poubelle "tout venant" ?
° Comment limiter les déchets ?
Activités possibles en classe: ° Rechercher la nature des différents matériaux constituant les déchets
° Que deviennent les matériaux que l'on enfouit ?
° Ramasser les déchets jetés hors des poublelles
° Réaliser un compostage de déchets végétaux [compost]
° Analyser les déchets des poubelles
° Réaliser une déchetterie
° Récupérer des objets
° Découvrir le devenir des objets
° Fabriquer du papier recyclé
° Découvrir les oeuvres du Pop Art
Document pour l'élève: ° Les étapes de la fabrication du papier recyclé
PARTIE 2 - L'ÉNERGIE .
********************
Chap 6: Des sources d'énergie pour nos besoins en énergie
---------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Formes d'énergie: . le point de vue de la physique
. le point de vue utilitaire
. le point de vue économique
° Sources d'énergie: . le point de vue de la physique
. la localisation de la source d'énergie
. Energies renouvelables et non renouvelables
° Les transformations et les transferts d'énergie: . transformation d'énergie
à l'intérieur d'un système
. transferts d'énergie
entre 2 systèmes
° Conservation et dégradation de l'énergie: . pertes d'énergie et rendement
. principe général de
conservation de l'énergie
. consommation et dégradation de
l'énergie
° Analyse de la production d'électricité dans une centrale nucléaire
° Conduction et isolation thermique
Documents pour l'enseignant: ° Ecriture de quelques chaînes énergétiques
° Production d'électricité dans une centrale thermique nucléaire [centrale
nucléaire] (schéma)
Activités possibles en classe: ° Formes et sources d'énergie: . de l'énergie, pour quoi faire ?
. sources d' énergie renouvelable et non
renouvelable
. l' énergie électrique, une énergie bien
pratique
. comment produire de l'électricité ?
. mettre des objets en mouvement
. utiliser le soleil pour chauffer
Documents pour l'élève: ° A quoi sert l'énergie ?
° Deux modèles de centrale thermique: classique et nucléaire [centrale nucléaire]
° Une maquette de centrale hydraulique
° Deux objets à fabriquer: un bateau à eau, un manège à poids
Activités possibles en classe:° Peut-on faire des économies d'énergie ? : . comment économiser l'énergie à la
maison ?
. économies d'énergie et habitat
. une expérimentation: la laine
chauffe-t-elle ?
Documents pour l'élève: ° Des moyens utilisés pour économiser l'énergie dans une maison
° Pourquoi la laine tient-elle chaud ? [laine et chaleur]
PARTIE 3 - LA LUMIÈRE .
*********************
Chap 7: Lumière et ombre
-------------------------
Informations pour l'enseignant: ° La lumière: . propagation de la lumière
. sources de lumière
. opaque - transparent - translucide
. vitesse de la lumière
° Les ombres: . ombre propre et ombre portée
. de quoi dépend la forme d'une ombre portée ?
. de quoi dépend la taille d'une ombre portée ?
° Les couleurs: . synthèse additive [voir tableau en 3è plat de couverture]
. la couleur des objets
. synthèse soustractive [voir tableau en 3è plat de
couverture]
. le daltonisme
Activités possibles en classe: ° Un tableau de peintre à analyser
° Les "ombres au soleil": . qu'est-ce que l' ombre ?
. comment varie l'ombre ?
° Une réalisation: le théâtre d'ombres [théâtre d'ombre]: . comment obtenir
une ombre de même forme que celle de l'objet ?
. de quels facteurs
dépend la taille
de l'ombre ?
° Mesurer la hauteur de l'école
° L'appareil photographique: . le sténopé ou chambre noire
. histoire de l'appareil photographique
Documents pour l'élève: ° Comment mesurer la hauteur d'un arbre ?
° La chambre noire de Della Porta
.
PARTIE 4 - LE CIEL ET LA TERRE .
******************************
Chap 8: Se repérer sur la Terre et dans le ciel
----------------------------------------------- .
Informations pour l'enseignant: ° La direction verticale
° La direction horizontale
° Se repérer sur la Terre
° Les points cardinaux: . définition
. pôle terrestre Nord magnétique et Nord géographique
. utilisation d'une boussole
. quelques précisions sur la boussole
° Qu'est-ce que le GPS ?
Documents pour l'élève: ° Le fil à plomb
° Mesurer une dénivellation: . avec un niveau à eau
. en faisant des visées
° Directions et coordonnées: . le GPS
. latitude et longitude
Activités possibles en classe: ° Photographier pour apprendre à se repérer
° Choisir comment photographier: . comment se placer pour choisir sa
photographie
. le choix du cadrage
° Construire une maquette à partir de dessins ou de photographies
° Repérer des directions horizontales et verticales: . qu'est-ce qu'un fil à
plomb ?
. qu'est-ce qu'un niveau
à bulle ?
. comment tracer une
horizontale sur une
grande distance ?
. comment connaître la
dénivellation d'un
terrain ?
° Les points cardinaux et la boussole: . quelles indications donne une
boussole ?
. comment utiliser une boussole ?
. l' aiguille d'une boussole, qu'est-ce
que c'est ?
. la boussole a-t-elle toujours existé?
° La Terre est ronde
Documents pour l'élève: ° La distribution de l'eau: . un château d'eau
° La boussole
° Comment peut-on s'orienter en forêt avec une carte ? [orientation]
° Les verticales sont-elles parallèles ? . à l'échelle d'un pommier
. à l'échelle de la Terre
Chap 9: Le mouvement de la Terre au cours d'une journée
-------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Des phénomènes observables à expliquer
° La Terre tourne sur elle-même: . les preuves de la rotation de la terre sur
elle-même
. quelques ordres de grandeur
. on ne sent pas la Terre tourner
° Fuseaux et décalages horaires [fuseaux horaires - fuseau horaire]
Documents pour l'élève: ° la cours apparente du soleil chez nous
° le relevé de l'ombre d'un piquet vertical
° jour solaire et jour sidéral
Documents pour l'enseignant: ° une maquette du pendule de Foucault
° Des objets s'appuyant sur le mouvement de rotation de la Terre: . un
calculateur de décalage horaire
. un planiciel
Activités possibles en classe: ° Pourquoi y a-t-il alternance jour/nuit ?
° Conséquences de la rotation de la Terre sur elle-même: . comment se déplace
l'ombre d'un piquet
vertical ?
. les étoiles se
déplacent-elles
au cours de la nuit ?
. qu'est-ce que le
décalage horaire ?
Documents pour l'enseignant: ° Les étoiles et les constellations au cours d'une nuit
° L'heure solaire
Chap 10: La Terre tourne autour du Soleil
-----------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° La révolution de la Terre autour du Soleil
° La conception des cadrans solaires
° D'autres mouvements de la Terre
Activités possibles en classe: ° Les nuits sont plus courtes en été qu'en hiver
° Le mouvement apparent du soleil à différentes dates de l'année
Document pour l'élève: ° Les jours sont plus longs en été qu'en hiver
° L'orbite de la Terre et les constellations du Zodiaque
° Comment un cadran solaire donne-t-il l'heure ?
Chap 11: La Lune tourne autour de la Terre
------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Quelques caractéristiques de la Lune
° Les phases de la Lune
° La face cachée de la Lune
° Les éclipses [éclipse solaire / éclipse lunaire]
° Les marées
Documents pour l'élève: ° Phases de la lune
° Face cachée de la lune
Documents pour l'enseignant: ° Les éclipses [éclipse solaire / éclipse lunaire]
° Les marées
Chap 12: Le système solaire et l'Univers
----------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Le système solaire
° La structure de l'Univers
° Comment différencier planète et étoile ?
PARTIE 5 - MESURER, UTILISER DES INSTRUMENTS DE MESURE .
******************************************************
Chap 13: Comment mesurer une longueur ? un volume ? une masse ?
---------------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° La longueur: . la longueur est une grandeur extensive
. mesurer une longueur
° L'aire: . quelle différence y a-t-il entre aire et surface ?
. comment mesurer une aire ?
° Contenance et volume: . comment mesurer une contenance ? Un volume ?
. contenance et volume sont des grandeurs extensives
° La masse: . masse ou poids ?
. la masse est une grandeur extensive
. mesure d'une masse
° Construire une grandeur physique : . les étapes de la construction
. définir les conditions d'un mesurage
Activités possibles en classe: ° Mesurer une longueur: . le plan de la cour
. mesurer pour fabriquer un objet
. mesurer la longueur d'une ligne courbe [fabrication
d'un curvimètre]
° Comparer des instruments de mesure de longueur
° Comparer les contenances de récipients variés
.
Chap 14: Le temps qui passe
---------------------------
Informations pour l'enseignant: ° L'écoulement du temps
° L'origine du temps
° Se repérer dans le temps: . le découpage de l'année
. le découpage de la journée
° Le temps scientifique
Document pour l'élève: ° Des instruments pour mesurer le temps: . le sablier
. la clepsydre
. une horloge à poids et à balancier
Activités possibles en classe: ° Utiliser des calendriers [calendrier]
° Fabriquer des calendriers
° Utiliser des instruments pour mesurer des durées [fabrication de clepsydre,
de sablier]
° Utiliser l'horloge de la classe
° Comment mesurait-on le temps avec une clepsydre ?
° Un pendule qui bat la seconde
PARTIE 6 - L'ÉLECTRICITÉ .
************************
Chap 15: Réaliser et comprendre des circuits électriques
-------------------------------------------------------- [circuit électrique]
Informations pour l'enseignant: ° Caractéristiques de l'énergie électrique
° Les constituants du circuit électrique: . le générateur
. les piles [pile électrique]
. l' accumulateur
. la pile à combustible
. le panneau photovoltaïque
. dynamo et alternateur
. pile ou alternateur
° Les récepteurs: . les lampes électriques [lampe à arc - lampe à filament -
lampe à filament et à halogène
- lampe fluorescente - lampe à
LED - DEL (diode électroluminescente)]
. le moteur électrique
. les diodes [diode]
. le vibreur sonore (buzzer)
° Tension, intensité et résistance (électriques. Utilisation de différentes
analogies afin de faire comprendre ces
notions aux élèves)
° Des circuits électriques plus complexes
° Les dangers de l'électricité: . comment l'électricité arrive-t-elle dans
une maison ?
. les risques d' électrocution
. quelques dispositifs de protection
[disjoncteur général - disjoncteur
différentiel - prise de terre - fusible]
° Informations complémentaires: . les oiseaux sur les fils électriques
. danger de la foudre [paratonnerre]
Documents pour l'enseignant: ° L'électricité peut être dangereuse
° Comment fonctionne une prise de terre ?
Activités possibles en classe: ° Inventorier, comparer et classer les objets techniques électriques
° Comment faire briller une lampe avec une pile ?
° Comment faire briller une lampe loin de la pile ?
° Etude d'un appareil électrique: . étude d'une lampe de poche à pile
. construction d'une maquette de lampe de
poche à pile
. étude d'un aspirateur à main
.
PARTIE 7 - ÉQUILIBRE ET MOUVEMENT .
*********************************
Chap 16: Balances et leviers en équilibre
-----------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Equilibre: . comment rendre stable un équilibre ?
. centre de gravité d'un objet
. force et moment d'une force
° Les leviers: . qu'est-ce qu'un levier ?
. les lois des leviers
° Les balances: . les différents types de balance
Documents pour l'enseignant: ° Comment réaliser et expliquer l'équilibre d'un objet en rotation ?
° Comment expliquer l'équilibre des balances à fléau ? [balance à fléau]
° Des leviers qui rendent service [pied de biche - pince - tenaille - ciseaux -
brouette - casse-noix- pince à sucre]
Activités possibles en classe: ° Manipuler une balance de Roberval
° Fabriquer et utiliser une balance à élastique [balance romaine] ou à
ressort
° Les leviers [utilisation et réalisation de différents types de levier]
° Réaliser des équilibres dans des fabrications
° Balances: . réaliser des pesées avec une balance
. fabriquer une lmaquette de balance romaine
. comment fonctionne une balance de Roberval ?
Chap 17: Transmettre un mouvement.. .
---------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Les mouvements: . les différents types de mouvements [translation -
rotation - hélicoïdal]
. caractéristiques des mouvements
° Transmissions et transformations: . classification des transmissions
. chaîne de transformation de mouvements
° Transmission de mouvements: . les mécanismes à roues de friction
. les mécanismes à poulies: . les poulies
. les systèmes
poulie - courroie
. les mécanismes à engrenages
. les mécanismes roue-dentée - chaîne
. le mécanisme vis sans fin - roue dentée
. le mécanisme à cardan
° Transformation de mouvements : . le mécanisme roue dentée - crémaillère
. le mécanisme vis - écrou
. le mécanisme à came
. le mécanisme du treuil
. le mécanisme bielle - manivelle
. le mécanisme tige guidée - bras de levier
Activités possibles en classe: ° Fonctionnement d'une essoreuse à salade, d'un treuil à engrenages, d'une
bicyclette
PARTIE 8 - L'INFORMATIQUE À L'ÉCOLE .
************************************
Chap 18: Travailler la maîtrise des TUIC [Techniques Usuelles de l'Information et de la Communication] en sciences
et technologie
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- . . |
Enseigner les sciences expérimentales à l'école élémentaire : physique et technologie [Livres, articles, périodiques] / Raymond Tavernier, Auteur ; Marie-Anne Pierrard, Directeur de publication, rédacteur en chef . - [Paris] ([Paris]) : Bordas, 2009 . - 399 p. - 399 p. : illustrations - Croquis ; 27 cm. ISBN : 978-2-04-731342-8 : 24,40 EUR La couverture porte en plus : "conforme au programme 2008"
Index Langues : Français ( fre) | Mots-clés : | Sciences Expérience Matière Énergie Lumière Instrument de mesure Électricité Équilibre Informatique Ciel Terre Physique Technologie Sciences - - Didactique ENSEIGNEMENT-PRIMAIRE EDUCATION-SCIENTIFIQUE ETATS-DE-LA-MATIERE ENERGIE LUMIERE OPTIQUE ASTRONOMIE PLANETE ETOILE MESURE ELECTRICITE LEVIER-S BALANCE-S FORCE-S EDUCATION-TECHNOLOGIQUE DIDACTIQUE DECHETS | | Index. décimale : | 53 Physique | | Résumé : | Conforme aux nouveaux programmes 2008 de l'école primaire (B.O. hors série n°3 du 19 juin 2008), cet ouvrage répond aux besoin des professeurs des écoles stagiaires des IUFM et des enseignants de l'école élémentaire.
- Sur tous les sujets figurants au programme, il propose une mise au point des connaissances de physique et de technologie à la fois rigoureuse et accessible à tous. Ces informations répondent aux questions qu'un professeur des écoles peut se poser et lui apportent les connaissances nécessaires pour ne pas être décontenancé par une question d'élève.
- Dans chaque chapitre, les professeurs trouveront ensuite de nombreuses suggestions de progressions, d'activités et de documents de travail, adaptés à chaque cycle d'enseignement et s'inscrivant dans le cadre de la démarche d'investigation.
Abondamment illustré, prenant également en compte l'acquisition des compétences du socle commun et du brevet informatique et Internet (B2i), c'est un ouvrage complet pour aider le professeur à mettre en application un programme libellé dans des termes succints.
POUR VISUALISER LA TABLE DES MATIERES, Tapez sur la touche F6 | | Note de contenu : | Préface
Les spécificités de la physique et de la technologie
Comment enseigner la physique et la technologie à l'école ?
Les sciences et les compétences du socle commun
Partie 1 : La matière
- Trois états différents pour une même substance : l'eau
- L'air qui nous entoure
- Comment connaître une température ?
- Tous les mélanges avec l'eau ne se ressemblent pas
- Le problème des déchets est l'affaire de tous
Partie 2 : L'énergie
- Des sources d'énergie pour nos besoins en énergie
Partie 3 : La lumière
- Lumière et ombre
Partie 4 : Le ciel et la Terre
- Se repérer sur la Terre et dans le ciel
- Le mouvement de la Terre au cours d'une journée
- La Terre tourne autour du Soleil
- La Lune tourne autour de la Terre
- Le système solaire et l'Univers
Partie 5 : Mesurer, utiliser des instruments de mesure
- Comment mesurer une longueur ? un volume ? une masse ?
- Le temps qui passe
Partie 6 : L'électricité
- Réaliser et comprendre des circuits électriques
Partie 7 : Equilibre et mouvement
- Balances et leviers en équilibre
- Transmettre un mouvement
Partie 8 : L'informatique à l'école
- Travailler la maîtrise des TUIC en sciences et technologie
Les textes officiels de l'école primaire
Index
Préface .
Les spécificités de la physique et de la technologie .
Comment enseigner la physique et la technologie à l'école ? .
Les sciences et les compétences du socle commun .
PARTIE 1 - LA MATIÈRE
********************** .
Chap 1: Trois états différents pour une même substance: l' eau
--------------------------------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Les états de la matière: . l'état solide
. l'état liquide
. l'état gazeux
. autres états: les plasmas - les cristaux
liquides - les superfluides
° Les changements d'état: . inventaire des différents changements d'état
. caractéristiques d'un changement d'état d'un
corps pur
. température d'un changement d'état
. de sel et de la glace
. toutes les substances solides fondent-elles ?
° Quelques phénomènes météorologiques
Activités possibles en classe: ° Comparer des solides et des liquides
° Le sel de cuisine est-il solide ou liquide ?
° Un glaçon fond: l'eau solide se transforme en eau liquide
° Comment faire fondre un glaçon le plus vite possible ?
° Comment fabriquer de la glace ?
° Observer la glace qui se forme
° Quand il neige...
° Préparer des sucettes glacées
° A quelle température la glace se forme-t-elle ?
° A quelle température la glace fond-elle ?
° Pourquoi la bouteille a-t-elle éclaté ?
° Où va l'eau du linge qui sèche ? [séchage du linge]
° D'où vient la buée ?
° Comment faire sécher le plus vite possible
° De quoi dépend la vitesse d'évaporation de l'eau ?
° Jusqu'à quelle température peut-on faire chauffer de l'eau ?
° D'où viennent les nuages ?
Documents pour l'élève: ° De l'eau liquide à la glace
° Quand l'eau liquide gèle, quand la glace fond
° Le cycle de l'eau dans la nature
° Pour simuler le cycle de l'eau dans la nature
.
Chap 2: L'air qui nous entoure .
------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° Qu'est-ce que la pression d'un gaz ?
° Un gaz très courant: l'air: . quelques propriétés
. l'air est un mélange
. quelle relation entre la pression
atmosphérique et le poids de l'air ?
. la pression atmosphérique s'exerce dans
toutes les directions
. qu'est-ce que le vent ?
. des instruments utilisés en météorologie
pour connaître le vent
° Les pollutions de l'air [pollution atmosphérique]
Activités possibles en classe: ° Fabriquer des maquettes d'appareils qui fonctionnent au vent
° Un aspirateur qui crée un déplacement d'air
° Fabriquer et utiliser un moulinet
° Comment "voir" de l'air ?
° Transvaser de l'air
° Des objets qui fonctionnent avec l'air ou le vent
° Une girouette donne la direction du vent
° L'air est-il pesant ? [poids de l'air
° Les pollutions de l'air [pollution atmosphérique]
Documents pour le professeur: ° Des données quotidiennes sur la qualité de l'air
Documents pour l'élève: ° 3 instruments pour repérer les caractéristiques du vent: manche à air, anémomètre,
girouette
° 4 instruments pour mesurer la pression de l'air: le moulinet à vent, le sous-marin,
le sous-marin à billes, faire
passer de l'air d'un verre dans un autre,
le parachute
° Comment fonctionne une girouette ?
° Peser de l'air ? Un ballon gonflé est-il plus ou moins lourd qu'un ballon peu
gonflé ?
L'air chaud est-il plus léger que l'air froid ?
Document pour le professeur: les principaux polluants atmosphériques
Chap 3: Comment connaître une température ?
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Informations pour l'enseignant: ° Comment définir la température ?: . utilisation d'un thermomètre
. échelles de température (degrés Celsius
. température absolue
° Le thermomètre à liquide: . qu'est-ce que la dilatation ?
. pourquoi y a-t-il un réservoir et pas un simple
tube ?
. comment choisir les matériaux ?
. le réservoir est la partie sensible du
thermomètre
° D'autres modèles de thermomètre
Activités possibles en classe: ° Comparer des thermomètres
° Des températures lues différentes
° Apprendre à lire la graduation
° Quelle est la partie sensible d'un thermomètre à liquide ?
° Fabriquer une maquette de thermomètre à liquide
Document pour le professeur: ° différents thermomètres: à liquide, à aiguille, à maximum et minimum
Document pour l'élève: ° avec un thermomètre à liquide - pour apprendre à lire la graduation
- comment faire monter ou descendre le niveau dans le
. thermomètre ?
Document pour l'élève: ° une maquette de thermomètre à liquide
Chap 4: Tous les mélanges avec l'eau ne se ressemblent pas
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Informations pour l'enseignant: ° Mélanges solide-liquide: . différentes tyopes de mélanges
. de quoi dépend la vitesse de dissolution d'un
solide dans un liquide ?
. qu'est-ce que la saturation ?
° Mélanges liquide-liquide: . les différents types de mélanges
. dans quel ordre se superposent les liquides
[superposition des liquides]
. qu'est-ce que le titrage en alcool ?
° Mélanges gaz-liquide
Activités possibles en classe: ° Mélanges de solides avec l'eau: . des solides dans l'eau: solubles ou non
solubles ?
. le sel est-il toujours là ?
. peut-on dissoudre autant de sel que l'on
veut ?
. de quoi dépend la vitesse de dissolution
du sel dans l'eau ?
. comment obtenir de l'eau douce à partir de
l'eau de mer ?
. comment récolte-t-on le sel dans les
salines ?
° Mélanges de liquides: . faire des essais et comparer
. comment savoir quel liquide est au-dessus ?
. pourquoi les liquides se placent-ils dans cet ordre
° Mélanges de gaz avec l'eau: . qu'est-ce qu'une boisson gazeuse ?
. comment faire sortir le gaz dissous dans l'eau
. y a-t-il de l'air dissous dans l'eau du
robinet ou des rivières ?
. le gaz des boissons est-il de l'air ?
° La qualité de l'eau: . comment obtenir de l' eau potable ?
. d'où vient l'eau du robinet ?
. qu'y a-t-il dans l' eau du robinet ?
. comment l' eau potable est-elle distribuée ?
° Comment traiter les eaux usées ?
Documents pour l'élève: ° Le gaz de l'eau gazeuse est-il de l'air ?
° Que trouve-t-on dans l'eau ?
° Comment fonctionne une station d'épuration ?
Chap 5: Le problème des déchets est l'affaire de tous
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Informations pour l'enseignant: ° La situation des déchets en France
° Les consignes de tri
° Que deviennent les déchets triés ?
° Que devient le contenu de la poubelle "tout venant" ?
° Comment limiter les déchets ?
Activités possibles en classe: ° Rechercher la nature des différents matériaux constituant les déchets
° Que deviennent les matériaux que l'on enfouit ?
° Ramasser les déchets jetés hors des poublelles
° Réaliser un compostage de déchets végétaux [compost]
° Analyser les déchets des poubelles
° Réaliser une déchetterie
° Récupérer des objets
° Découvrir le devenir des objets
° Fabriquer du papier recyclé
° Découvrir les oeuvres du Pop Art
Document pour l'élève: ° Les étapes de la fabrication du papier recyclé
PARTIE 2 - L'ÉNERGIE .
********************
Chap 6: Des sources d'énergie pour nos besoins en énergie
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Informations pour l'enseignant: ° Formes d'énergie: . le point de vue de la physique
. le point de vue utilitaire
. le point de vue économique
° Sources d'énergie: . le point de vue de la physique
. la localisation de la source d'énergie
. Energies renouvelables et non renouvelables
° Les transformations et les transferts d'énergie: . transformation d'énergie
à l'intérieur d'un système
. transferts d'énergie
entre 2 systèmes
° Conservation et dégradation de l'énergie: . pertes d'énergie et rendement
. principe général de
conservation de l'énergie
. consommation et dégradation de
l'énergie
° Analyse de la production d'électricité dans une centrale nucléaire
° Conduction et isolation thermique
Documents pour l'enseignant: ° Ecriture de quelques chaînes énergétiques
° Production d'électricité dans une centrale thermique nucléaire [centrale
nucléaire] (schéma)
Activités possibles en classe: ° Formes et sources d'énergie: . de l'énergie, pour quoi faire ?
. sources d' énergie renouvelable et non
renouvelable
. l' énergie électrique, une énergie bien
pratique
. comment produire de l'électricité ?
. mettre des objets en mouvement
. utiliser le soleil pour chauffer
Documents pour l'élève: ° A quoi sert l'énergie ?
° Deux modèles de centrale thermique: classique et nucléaire [centrale nucléaire]
° Une maquette de centrale hydraulique
° Deux objets à fabriquer: un bateau à eau, un manège à poids
Activités possibles en classe:° Peut-on faire des économies d'énergie ? : . comment économiser l'énergie à la
maison ?
. économies d'énergie et habitat
. une expérimentation: la laine
chauffe-t-elle ?
Documents pour l'élève: ° Des moyens utilisés pour économiser l'énergie dans une maison
° Pourquoi la laine tient-elle chaud ? [laine et chaleur]
PARTIE 3 - LA LUMIÈRE .
*********************
Chap 7: Lumière et ombre
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Informations pour l'enseignant: ° La lumière: . propagation de la lumière
. sources de lumière
. opaque - transparent - translucide
. vitesse de la lumière
° Les ombres: . ombre propre et ombre portée
. de quoi dépend la forme d'une ombre portée ?
. de quoi dépend la taille d'une ombre portée ?
° Les couleurs: . synthèse additive [voir tableau en 3è plat de couverture]
. la couleur des objets
. synthèse soustractive [voir tableau en 3è plat de
couverture]
. le daltonisme
Activités possibles en classe: ° Un tableau de peintre à analyser
° Les "ombres au soleil": . qu'est-ce que l' ombre ?
. comment varie l'ombre ?
° Une réalisation: le théâtre d'ombres [théâtre d'ombre]: . comment obtenir
une ombre de même forme que celle de l'objet ?
. de quels facteurs
dépend la taille
de l'ombre ?
° Mesurer la hauteur de l'école
° L'appareil photographique: . le sténopé ou chambre noire
. histoire de l'appareil photographique
Documents pour l'élève: ° Comment mesurer la hauteur d'un arbre ?
° La chambre noire de Della Porta
.
PARTIE 4 - LE CIEL ET LA TERRE .
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Chap 8: Se repérer sur la Terre et dans le ciel
----------------------------------------------- .
Informations pour l'enseignant: ° La direction verticale
° La direction horizontale
° Se repérer sur la Terre
° Les points cardinaux: . définition
. pôle terrestre Nord magnétique et Nord géographique
. utilisation d'une boussole
. quelques précisions sur la boussole
° Qu'est-ce que le GPS ?
Documents pour l'élève: ° Le fil à plomb
° Mesurer une dénivellation: . avec un niveau à eau
. en faisant des visées
° Directions et coordonnées: . le GPS
. latitude et longitude
Activités possibles en classe: ° Photographier pour apprendre à se repérer
° Choisir comment photographier: . comment se placer pour choisir sa
photographie
. le choix du cadrage
° Construire une maquette à partir de dessins ou de photographies
° Repérer des directions horizontales et verticales: . qu'est-ce qu'un fil à
plomb ?
. qu'est-ce qu'un niveau
à bulle ?
. comment tracer une
horizontale sur une
grande distance ?
. comment connaître la
dénivellation d'un
terrain ?
° Les points cardinaux et la boussole: . quelles indications donne une
boussole ?
. comment utiliser une boussole ?
. l' aiguille d'une boussole, qu'est-ce
que c'est ?
. la boussole a-t-elle toujours existé?
° La Terre est ronde
Documents pour l'élève: ° La distribution de l'eau: . un château d'eau
° La boussole
° Comment peut-on s'orienter en forêt avec une carte ? [orientation]
° Les verticales sont-elles parallèles ? . à l'échelle d'un pommier
. à l'échelle de la Terre
Chap 9: Le mouvement de la Terre au cours d'une journée
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Informations pour l'enseignant: ° Des phénomènes observables à expliquer
° La Terre tourne sur elle-même: . les preuves de la rotation de la terre sur
elle-même
. quelques ordres de grandeur
. on ne sent pas la Terre tourner
° Fuseaux et décalages horaires [fuseaux horaires - fuseau horaire]
Documents pour l'élève: ° la cours apparente du soleil chez nous
° le relevé de l'ombre d'un piquet vertical
° jour solaire et jour sidéral
Documents pour l'enseignant: ° une maquette du pendule de Foucault
° Des objets s'appuyant sur le mouvement de rotation de la Terre: . un
calculateur de décalage horaire
. un planiciel
Activités possibles en classe: ° Pourquoi y a-t-il alternance jour/nuit ?
° Conséquences de la rotation de la Terre sur elle-même: . comment se déplace
l'ombre d'un piquet
vertical ?
. les étoiles se
déplacent-elles
au cours de la nuit ?
. qu'est-ce que le
décalage horaire ?
Documents pour l'enseignant: ° Les étoiles et les constellations au cours d'une nuit
° L'heure solaire
Chap 10: La Terre tourne autour du Soleil
-----------------------------------------
Informations pour l'enseignant: ° La révolution de la Terre autour du Soleil
° La conception des cadrans solaires
° D'autres mouvements de la Terre
Activités possibles en classe: ° Les nuits sont plus courtes en été qu'en hiver
° Le mouvement apparent du soleil à différentes dates de l'année
Document pour l'élève: ° Les jours sont plus longs en été qu'en hiver
° L'orbite de la Terre et les constellations du Zodiaque
° Comment un cadran solaire donne-t-il l'heure ?
Chap 11: La Lune tourne autour de la Terre
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Informations pour l'enseignant: ° Quelques caractéristiques de la Lune
° Les phases de la Lune
° La face cachée de la Lune
° Les éclipses [éclipse solaire / éclipse lunaire]
° Les marées
Documents pour l'élève: ° Phases de la lune
° Face cachée de la lune
Documents pour l'enseignant: ° Les éclipses [éclipse solaire / éclipse lunaire]
° Les marées
Chap 12: Le système solaire et l'Univers
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Informations pour l'enseignant: ° Le système solaire
° La structure de l'Univers
° Comment différencier planète et étoile ?
PARTIE 5 - MESURER, UTILISER DES INSTRUMENTS DE MESURE .
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Chap 13: Comment mesurer une longueur ? un volume ? une masse ?
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Informations pour l'enseignant: ° La longueur: . la longueur est une grandeur extensive
. mesurer une longueur
° L'aire: . quelle différence y a-t-il entre aire et surface ?
. comment mesurer une aire ?
° Contenance et volume: . comment mesurer une contenance ? Un volume ?
. contenance et volume sont des grandeurs extensives
° La masse: . masse ou poids ?
. la masse est une grandeur extensive
. mesure d'une masse
° Construire une grandeur physique : . les étapes de la construction
. définir les conditions d'un mesurage
Activités possibles en classe: ° Mesurer une longueur: . le plan de la cour
. mesurer pour fabriquer un objet
. mesurer la longueur d'une ligne courbe [fabrication
d'un curvimètre]
° Comparer des instruments de mesure de longueur
° Comparer les contenances de récipients variés
.
Chap 14: Le temps qui passe
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Informations pour l'enseignant: ° L'écoulement du temps
° L'origine du temps
° Se repérer dans le temps: . le découpage de l'année
. le découpage de la journée
° Le temps scientifique
Document pour l'élève: ° Des instruments pour mesurer le temps: . le sablier
. la clepsydre
. une horloge à poids et à balancier
Activités possibles en classe: ° Utiliser des calendriers [calendrier]
° Fabriquer des calendriers
° Utiliser des instruments pour mesurer des durées [fabrication de clepsydre,
de sablier]
° Utiliser l'horloge de la classe
° Comment mesurait-on le temps avec une clepsydre ?
° Un pendule qui bat la seconde
PARTIE 6 - L'ÉLECTRICITÉ .
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Chap 15: Réaliser et comprendre des circuits électriques
-------------------------------------------------------- [circuit électrique]
Informations pour l'enseignant: ° Caractéristiques de l'énergie électrique
° Les constituants du circuit électrique: . le générateur
. les piles [pile électrique]
. l' accumulateur
. la pile à combustible
. le panneau photovoltaïque
. dynamo et alternateur
. pile ou alternateur
° Les récepteurs: . les lampes électriques [lampe à arc - lampe à filament -
lampe à filament et à halogène
- lampe fluorescente - lampe à
LED - DEL (diode électroluminescente)]
. le moteur électrique
. les diodes [diode]
. le vibreur sonore (buzzer)
° Tension, intensité et résistance (électriques. Utilisation de différentes
analogies afin de faire comprendre ces
notions aux élèves)
° Des circuits électriques plus complexes
° Les dangers de l'électricité: . comment l'électricité arrive-t-elle dans
une maison ?
. les risques d' électrocution
. quelques dispositifs de protection
[disjoncteur général - disjoncteur
différentiel - prise de terre - fusible]
° Informations complémentaires: . les oiseaux sur les fils électriques
. danger de la foudre [paratonnerre]
Documents pour l'enseignant: ° L'électricité peut être dangereuse
° Comment fonctionne une prise de terre ?
Activités possibles en classe: ° Inventorier, comparer et classer les objets techniques électriques
° Comment faire briller une lampe avec une pile ?
° Comment faire briller une lampe loin de la pile ?
° Etude d'un appareil électrique: . étude d'une lampe de poche à pile
. construction d'une maquette de lampe de
poche à pile
. étude d'un aspirateur à main
.
PARTIE 7 - ÉQUILIBRE ET MOUVEMENT .
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Chap 16: Balances et leviers en équilibre
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Informations pour l'enseignant: ° Equilibre: . comment rendre stable un équilibre ?
. centre de gravité d'un objet
. force et moment d'une force
° Les leviers: . qu'est-ce qu'un levier ?
. les lois des leviers
° Les balances: . les différents types de balance
Documents pour l'enseignant: ° Comment réaliser et expliquer l'équilibre d'un objet en rotation ?
° Comment expliquer l'équilibre des balances à fléau ? [balance à fléau]
° Des leviers qui rendent service [pied de biche - pince - tenaille - ciseaux -
brouette - casse-noix- pince à sucre]
Activités possibles en classe: ° Manipuler une balance de Roberval
° Fabriquer et utiliser une balance à élastique [balance romaine] ou à
ressort
° Les leviers [utilisation et réalisation de différents types de levier]
° Réaliser des équilibres dans des fabrications
° Balances: . réaliser des pesées avec une balance
. fabriquer une lmaquette de balance romaine
. comment fonctionne une balance de Roberval ?
Chap 17: Transmettre un mouvement.. .
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Informations pour l'enseignant: ° Les mouvements: . les différents types de mouvements [translation -
rotation - hélicoïdal]
. caractéristiques des mouvements
° Transmissions et transformations: . classification des transmissions
. chaîne de transformation de mouvements
° Transmission de mouvements: . les mécanismes à roues de friction
. les mécanismes à poulies: . les poulies
. les systèmes
poulie - courroie
. les mécanismes à engrenages
. les mécanismes roue-dentée - chaîne
. le mécanisme vis sans fin - roue dentée
. le mécanisme à cardan
° Transformation de mouvements : . le mécanisme roue dentée - crémaillère
. le mécanisme vis - écrou
. le mécanisme à came
. le mécanisme du treuil
. le mécanisme bielle - manivelle
. le mécanisme tige guidée - bras de levier
Activités possibles en classe: ° Fonctionnement d'une essoreuse à salade, d'un treuil à engrenages, d'une
bicyclette
PARTIE 8 - L'INFORMATIQUE À L'ÉCOLE .
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Chap 18: Travailler la maîtrise des TUIC [Techniques Usuelles de l'Information et de la Communication] en sciences
et technologie
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