Sciences de la nature 4e année Programme d’études - Document de mise en œuvre Sciences de la nature 4e année DONNÉES DE CATALOGAGE AVANT PUBLICATION 372.35043 Sciences de la nature 4e année : Programme d'études - Document de mise en œuvre. ISBN 0-7711-2290-X 1. Sciences naturelles - Étude et enseignement (Élémentaire) - Manitoba. 2. Sciences naturelles - Étude et enseignement (Élémentaire) - Programmes d'études - Manitoba. I. Manitoba. Éducation et Formation professionnelle. Tous droits réservés © 2000, la Couronne du chef Manitoba représentée par le ministre de l'Éducation et de la Formation professionnelle. Éducation et Formation professionnelle Manitoba, Division du Bureau de l'éducation française, 1181, avenue Portage, bureau 509, Winnipeg (Manitoba) R3G 0T3. Éducation et Formation professionnelle Manitoba autorise la reproduction de ce document pour des fins éducatives et à des buts non lucratifs. Certains extraits de ce document ont été adaptés ou reproduits du document Le curriculum de l'Ontario de la 1re à la 8e année : Sciences et technologie. © Imprimeur de la Reine pour l'Ontario, 1998. Reproduction autorisée. Nous nous sommes efforcés d'indiquer les sources originales comme il se doit et de respecter la Loi sur le droit d'auteur. Si vous remarquez des omissions ou des erreurs, prière d'en aviser Éducation et Formation professionnelle Manitoba pour qu'elles soient rectifiées. Dans le présent document, le générique masculin est utilisé sans aucune discrimination et uniquement dans le but d'alléger le texte. page ii Sciences de la nature 4e année REMERCIEMENTS Éducation et Formation professionnelle Manitoba aimerait exprimer ses remerciements au Conseil des ministres de l'Éducation (Canada) ainsi qu'aux personnes, aux provinces et aux territoires qui ont participé à l'élaboration et à la révision du Cadre commun des résultats d'apprentissage en sciences de la nature M à 12 dont s'est inspiré ce document. Nous remercions également tous ceux et celles qui ont contribué à l'élaboration et à la révision du présent document, dont les membres du Comité « K-S4 Science Steering Committee » et les personnes suivantes : Comité d'élaboration et de révision Lucie Auger École Lavallée Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Gisèle Ayotte Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Anne Bergeron École Saint-Germain Division scolaire de Saint-Vital n° 6 Chantal Bilodeau-Diallo Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Rita Bourgeois Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Paule Buors École Van Belleghem Division scolaire de Saint-Boniface n° 4 Christine Crozier École Lavallée Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Hélène Desrosiers École Lagimodière Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Nathalie Dupont Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Carole Freynet-Gagné Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Dawna Hales-Massé Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Sylvie Huard-Huberdeau École Lagimodière Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Karlene Jarowec Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Carol Johnson École Lavallée Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Natalie Labossière Contractuelle Winnipeg (Manitoba) Michèle Marcoux École Saint-Avila Division scolaire de Fort Garry n° 5 Jacinthe Paillé École Noël-Richot Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Cécile Plante École Lagimodière Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Ginette Roy École Taché Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Virginia Stephenson École Saint-Eustache Division scolaire du Cheval Blanc n° 20 Rodelyn Stoeber Institut collégial Vincent Massey Division scolaire de Fort Garry n° 5 Rosanne Toupin Ramlal École Viscount-Alexander Division scolaire de Fort Garry n° 5 Sue Vadeboncoeur École Viscount-Alexander Division scolaire de Fort Garry n° 5 Evelyne Vermeire École Guyot Division scolaire de Saint-Boniface n° 4 Monaliza Vianzon École Centrale Division scolaire de Transcona-Springfield n° 12 Lise Voyer Contractuelle Winnipeg (Manitoba) page iii Sciences de la nature 4e année Comité parapluie pour les programmes d'études manitobains en sciences de la nature (M à S4) Julie Bacon École Oak Park Division scolaire Assiniboine South n° 3 George Bush Bureau divisionnaire Division scolaire de St. James-Assiniboia n° 2 Hélène Desrosiers École Lagimodière Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Dan Forbes Ste. Anne Elementary SchoolDivision scolaire de la Rivière-Seine n° 14 Georges Kirouac Collège régional Gabrielle-Roy Division scolaire franco-manitobaine n° 49 Judy Kyliuk Dalhousie School Division scolaire de Fort Garry n° 5 Coleen McKellar Vincent Massey High School Division scolaire de Brandon n° 40 Don Metz The Collegiate University of Winnipeg John Murray St. Boniface Diocesan High School École indépendante Gerald Rosner Garden City Collegiate Division scolaire de Seven Oaks n° 10 Barb Wall Donwood School Division scolaire River East n° 9 Leslie Wurtak Bairdmore School Division scolaire de Fort Garry n° 5 Éducation et Formation professionnelle Manitoba Division du Bureau de l'éducation française Jeff Anderson Conseiller pédagogique Direction du développement et de l'implantation des programmes Nicole Cormier Secrétaire de direction Direction du développement et de l'implantation des programmes Jean Delfosse Contractuel en éditique Direction du développement et de l'implantation des programmes Nadine Gosselin Opératrice de traitement de texte Direction du développement et de l'implantation des programmes David Lemay Contractuel en dessin technique Direction du développement et de l'implantation des programmes Pierre Lemoine Réviseur Direction du développement et de l'implantation des programmes Nicole Massé Rédactrice de programmes Direction du développement et de d'études l'implantation des programmes Kathleen Opératrice de traitement de texte Direction du développement et de Rummerfield l'implantation des programmes Daniel Sabourin Contractuel en éditique Direction du développement et de l'implantation des programmes Paul Sherwood Conseiller pédagogique Direction du développement et de l'implantation des programmes page iv Sciences de la nature 4e année TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION 0.01 Rôle 0.02 Organisation du document 0.02 Vision pour une culture scientifique 0.03 Relation du programme avec les finalités de l'éducation au Manitoba 0.04 Écoles franco-manitobaines et écoles d'immersion 0.04 Enseignement des sciences de la nature et développement des habiletés langagières 0.05 Apprentissage des sciences de la nature et rôle de l'enseignant 0.06 Temps accordé à l'enseignement des sciences de la nature 0.06 Fondements psychologiques de l'acte d'apprendre : une approche constructiviste 0.07 Démarche à trois temps 0.08 Processus scientifiques 0.11 Étude scientifique 0.12 Processus de design 0.13 Ce qu'est le processus de design 0.13 Étapes du processus de design 0.13 Évaluation du progrès des élèves 0.16 Sécurité en sciences de la nature 0.17 Généralités 0.17 Considérations langagières 0.17 Excursions scolaires 0.18 Bienfaits 0.18 Planification 0.19 Évaluation 0.20 Liste des annexes 0.22 Bibliographie 0.41 REGROUPEMENT 1 : LES HABITATS ET LES COMMUNAUTÉS 1.01 REGROUPEMENT 2 : LALUMIÈRE 2.01 REGROUPEMENT 3 : LE SON 3.01 REGROUPEMENT 4 : LES ROCHES, LES MINÉRAUX ET L’ÉROSION 4.01 page v Sciences de la nature 4e année INTRODUCTION page 0.01 Sciences de la nature INTRODUCTION 4e année INTRODUCTION Rôle Sciences de la nature 4e année : Programme d'études - « On entend par résultats d'apprentissage Document de mise en œuvre, auquel on se référera ci-après sous une description concise des connais- le nom de Document de mise en œuvre, appuie l'implantation du sances, des habiletés [et des attitudes] Cadre manitobain de résultats d'apprentissage en sciences de la que les élèves sont censés acquérir nature (M à 4) (1999). Ce dernier prescrit à toutes les écoles du pendant un cours ou une année d'études Manitoba les résultats d'apprentissage généraux et spécifiques en ou dans une matière donnée. » sciences de la nature de la maternelle à la 4e année. L’annexe A (Les bases de l'excellence, 1995) présente un survol schématique des programmes d’études manitobains en sciences de la nature. Organisation du document À chaque niveau scolaire de la maternelle à la 4e année, les résultats d'apprentissage spécifiques (RAS) sont disposés en regroupements (voir l’annexe B : Titres des regroupements). Les regroupements 1 à 4 sont thématiques et touchent généralement aux trois disciplines scientifiques, soit les sciences de la vie, les sciences physiques et les sciences de la Terre et de l'espace. Le regroupement 0 comprend les habiletés et les attitudes transversales (voir l’annexe C :Les habiletés et les attitudes transversales). Le Document de mise en œuvre comprend une introduction et quatre regroupements thématiques. L'introduction présente le rôle et l'organisation du document, la vision des programmes d'études en sciences de la nature au Manitoba ainsi que des considérations de nature pédagogique. Les regroupements thématiques visent l'acquisition de tous les RAS prescrits par le Cadre manitobain de résultats d'apprentissage en sciences de la nature (M à 4) (1999) au niveau de la 4e année. Chaque regroupement thématique comprend : - une description du contenu notionnel; - des conseils d'ordre général; - un tableau indiquant des blocs d'enseignement suggérés ainsi que la durée suggérée de chacun; - une liste des ressources éducatives recommandées et suggérées pour l'enseignant; - une liste des résultats d'apprentissage généraux auxquels les RAS sont liés; - une liste des RAS pour chaque bloc d'enseignement y compris des habiletés et des attitudes transversales du regroupement 0; - des stratégies d'enseignement suggérées pour chaque bloc d'enseignement, divisées selon la période d'apprentissage : En tête (période d'activation des connaissances antérieures), En quête (période d'acquisition de connaissances, d'habiletés et d'attitudes), En fin (période d'objectivation). Dans les sections En tête, En quête et En fin, les numéros (p. ex. (cid:1), (cid:2), (cid:3)) indiquent les diverses pistes possibles à suivre pour couvrir les RAS. L’enseignant doit faire un choix. Par contre, les lettres alphabétiques (p. ex. A, B, C) indiquent une série d’étapes qui s’inscrivent à l’intérieur d’une démarche. L’enseignant devrait les suivre une à une; - des stratégies d'évaluation suggérées pour chaque bloc d'enseignement, lesquelles viennent évaluer l'acquisition des RAS par les élèves; - des feuilles reproductibles en annexe qui appuient les stratégies d'enseignement et d'évaluation; - divers renseignements pédagogiques et scientifiques qui viennent appuyer la préparation de l’enseignant. Il faut remarquer que les regroupements, les blocs d'enseignement, les stratégies d'enseignement et les stratégies d'évaluation ne sont offerts qu'à titre de suggestions. Bien que les RAS soient obligatoires, l'ordre dans lequel ils sont présentés et les stratégies pédagogiques dans ce Document ne le sont pas. On encourage les enseignants à planifier leur enseignement en fonction des besoins des élèves, des contextes particuliers, des ressources éducatives et d'autres considérations pertinentes. Cela peut aller jusqu’à la réorganisation des RAS au sein de nouveaux regroupements et donc un nouvel ordre. page 0.02 INTRODUCTION Sciences de la nature 4e année Vision pour une culture scientifique L'interdépendance mondiale, l'évolution rapide de la technologie et des sciences*, la nécessité d'avoir un environnement, une économie et une société durables, et le rôle de plus en plus grand des sciences et de la technologie dans la vie de tous les jours renforcent l'importance d'une culture scientifique. Les personnes qui détiennent une culture scientifique peuvent plus efficacement interpréter l'information, résoudre des problèmes, prendre des décisions éclairées, s'adapter au changement et générer de nouvelles connaissances. L'enseignement des sciences constitue un élément clé dans le développement d'une culture scientifique et la préparation d'un avenir solide pour la jeunesse canadienne. Tout comme le Cadre manitobain de résultats d'apprentissage en sciences de la nature (M à 4) et le Cadre commun des résultats d'apprentissage en sciences de la nature M à 12 (Conseil des ministres de l'Éducation [Canada], 1997), ce Document de mise en œuvre vient appuyer et promouvoir la vision d'une culture scientifique. Le [Cadre commun des résultats d'apprentissage en sciences de la nature M à 12] s'inspire de la vision que tout élève du Canada, quels que soient son sexe et son origine culturelle, aura la possibilité de développer une culture scientifique. Constituée d'un ensemble évolutif d'attitudes, d'habiletés et de connaissances en sciences, cette culture permet à l'élève de développer des aptitudes liées à la recherche scientifique, de résoudre des problèmes, de prendre des décisions, d'avoir le goût d'apprendre sa vie durant et de maintenir un sens d'émerveillement du monde qui l'entoure. Diverses expériences d'apprentissage inspirées de ce Cadre fourniront à l'élève de multiples occasions d'explorer, d'analyser, d'évaluer, de synthétiser, d'apprécier et de comprendre les interactions entre les sciences, la technologie, la société et l'environnement, lesquelles auront des conséquences sur sa vie personnelle, sa carrière et son avenir. (Conseil des ministres de l'Éducation [Canada], 1997) La culture scientifique de l'élève passe par des expériences d'apprentissage qui intègrent les aspects essentiels des sciences et de ses applications. Ces aspects essentiels constituent les principes de base de la culture scientifique. Tirés du Cadre commun des résultats d'apprentissage en sciences de la nature M à 12, ces principes de base ont été adaptés afin de mieux répondre aux besoins des élèves manitobains. Les programmes d'études en sciences sont construits à partir des cinq principes de base manitobains de la culture scientifique que voici : A. Nature des sciences et de la technologie; B. Sciences, technologie, société et environnement (STSE); C. Habiletés et attitudes scientifiques et technologiques; D. Connaissances scientifiques essentielles; E. Concepts unificateurs. Le Cadre manitobain de résultats d'apprentissage en sciences de la nature (M à 4)décrit chaque principe de base manitobain. Les stratégies pédagogiques présentées dans le Document de mise en œuvre tiennent compte des quatre compétences de base manitobaines et d'autres éléments essentiels intégrés dans tous les programmes d'études manitobains (Les bases de l'excellence, 1995). Le schéma conceptuel à l'annexe B illustre bien tous ces éléments clés. __________ * Pour alléger le texte, le terme « sciences » est utilisé pour désigner « les sciences de la nature ». page 0.03 Sciences de la nature INTRODUCTION 4e année Relation du programme d'études en sciences de la nature avec les finalités de l'éducation au Manitoba Les sciences occupent une place de plus en plus présente dans les divers paliers de notre société. C'est par leur application concrète dans divers secteurs d'activités tels que la santé, l'agriculture, et le développement industriel et technologique qu'elles s'intègrent à la vie humaine. Comme l'école est la seule institution qui détient un mandat éducatif formel et qui rejoint l'ensemble des élèves, elle constitue le lieu privilégié de l'intégration des savoirs des élèves et l'unique carrefour social permanent auquel ils aient accès. Étant donné que l'actualité scientifique est de plus en plus proche de la vie quotidienne, il est nécessaire d'inculquer chez l'élève un certain degré de culture scientifique qui lui permettra de devenir un citoyen renseigné, productif et engagé. Les sciences doivent donc occuper une place importante au sein des préoccupations de notre système d'éducation. L'éducation a pour finalité première le bien-être de la personne dans la société. Pour y arriver, l'éducation vise à développer la personne de façon globale, en considérant plusieurs aspects - physique, intellectuel et affectif - et en intégrant la dimension sociale ainsi que les interactions multiples de ces éléments. Plus particulièrement, le programme d'études en sciences de la nature permettra à l'élève, par diverses formes de recherches concrètes, d'aiguiser sa perception de ce qui l'entoure tout en développant des habiletés de recherche et des attitudes qui lui permettront de respecter et de mieux connaître son milieu. Écoles franco-manitobaines et écoles d'immersion Le Document de mise en œuvre répondra autant aux besoins des élèves fréquentant les écoles franco- manitobaines qu'aux besoins des élèves fréquentant les écoles d'immersion. Par sa pédagogie axée sur l'acquisition de la culture scientifique, le Documentest conçu pour permettre à l'élève d'acquérir les attitudes, les habiletés et les connaissances dont il a besoin pour résoudre des problèmes et prendre des décisions, peu importe le contexte linguistique dans lequel se déroule l'enseignement. page 0.04