Sciences et technologie

L’organisation des apprentissages au cours des différents cycles de la scolarité obligatoire est pensée de manière à introduire de façon progressive des notions et des concepts pour laisser du temps à leur assimilation. Au cours du cycle 2, l’élève a exploré, observé, expérimenté, questionné le monde qui l’entoure. Au cycle 3, les notions déjà abordées sont revisitées pour progresser vers plus de généralisation et d’abstraction, en prenant toujours soin de partir du concret et des représentations de l’élève.

La construction de savoirs et de compétences, par la mise en œuvre de démarches scientifiques et technologiques variées et la découverte de l’histoire des sciences et des technologies, introduit la distinction entre ce qui relève de la science et de la technologie et ce qui relève d’une opinion ou d’une croyance. La diversité des démarches et des approches (observation, manipulation, expérimentation, simulation, documentation…) développe simultanément la curiosité, la créativité, la rigueur, l’esprit critique, l’habileté manuelle et expérimentale, la mémorisation, la collaboration pour mieux vivre ensemble et le gout d’apprendre.

En sciences, les élèvent découvrent de nouveaux modes de raisonnement en mobilisant leurs savoirs et savoir-faire pour répondre à des questions. Accompagnés par ses professeurs, ils émettent des hypothèses et comprennent qu’ils peuvent les mettre à l’épreuve, qualitativement ou quantitativement.

Dans leur découverte du monde technique, les élèves sont initiés à la conduite d’un projet technique répondant à des besoins dans un contexte de contraintes identifiées.

Enfin, l’accent est mis sur la communication individuelle ou collective, à l’oral comme à l’écrit en recherchant la précision dans l’usage de la langue française que requiert la science. D’une façon plus spécifique, les élèves acquièrent les bases de langages scientifiques et technologiques qui leur apprennent la concision, la précision et leur permettent d’exprimer une hypothèse, de formuler une problématique, de répondre à une question ou à un besoin, et d’exploiter des informations ou des résultats. Les travaux menés donnent lieu à des réalisations ; ils font l’objet d’écrits divers retraçant l’ensemble de la démarche, de l’investigation à la fabrication.

Compétences travaillées

Domaines du socle

Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques

Proposer, avec l’aide du professeur, une démarche pour résoudre un problème ou répondre à une question de nature scientifique ou technologique :

formuler une question ou une problématique scientifique ou technologique simple ;

proposer une ou des hypothèses pour répondre à une question ou un problème ;

proposer des expériences simples pour tester une hypothèse ;

interpréter un résultat, en tirer une conclusion ;

formaliser une partie de sa recherche sous une forme écrite ou orale.

4

Concevoir, créer, réaliser

Identifier les évolutions des besoins et des objets techniques dans leur contexte.

Identifier les principales familles de matériaux.

Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs composants.

Réaliser en équipe tout ou une partie d’un objet technique répondant à un besoin.

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l’information.

4,5

S’approprier des outils et des méthodes

Choisir ou utiliser le matériel adapté pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience ou une production.

Faire le lien entre la mesure réalisée, les unités et l’outil utilisés.

Garder une trace écrite ou numérique des recherches, des observations et des expériences réalisées.

Organiser seul ou en groupe un espace de réalisation expérimentale.

Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d’un document et les mettre en relation pour répondre à une question.

Utiliser les outils mathématiques adaptés.

2

Pratiquer des langages

Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis.

Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple).

Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).

Expliquer un phénomène à l’oral et à l’écrit.

1

Mobiliser des outils numériques

Utiliser des outils numériques pour :

communiquer des résultats ;

traiter des données ;

simuler des phénomènes ;

représenter des objets techniques.

Identifier des sources d’informations fiables.

2

Adopter un comportement éthique et responsable

Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.

Mettre en œuvre une action responsable et citoyenne, individuellement ou collectivement, en et hors milieu scolaire, et en témoigner.

3, 5

Se situer dans l’espace et dans le temps

Replacer des évolutions scientifiques et technologiques dans un contexte historique, géographique, économique et culturel.

Se situer dans l’environnement et maitriser les notions d’échelle.

5

Toutes les disciplines scientifiques et la technologie concourent à la construction d’une première représentation globale, rationnelle et cohérente du monde dans lequel l’élève vit. Le programme d’enseignement du cycle 3 y contribue en s’organisant autour de thématiques communes qui conjuguent des questions majeures de la science et des enjeux sociétaux contemporains.

Le découpage en quatre thèmes principaux s’organise autour de : (1)Matière, mouvement, énergie, information - (2) Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent - (3) Matériaux et objets techniques - (4) La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement. Chacun de ces thèmes permet de construire des concepts ou notions qui trouvent leur application dans l’éducation au développement durable. Le concept d’énergie, progressivement construit, est présent dans chaque thème et les relie.

La construction des concepts scientifiques s’appuie sur une démarche qui exige des observations, des expériences, des mesures, etc. ; la formulation d’hypothèses et leur mise à l’épreuve par des expériences, des essais ou des observations ; la construction progressive de modèles simples, permettant d’interpréter celles-ci ; la capacité enfin d’expliquer une diversité de phénomènes et de les prévoir. La réalisation de mesures et l’utilisation de certains modèles font appel aux mathématiques et en retour leur donnent des objets de contextualisation. Les exemples utilisés sont le plus souvent issus de l’environnement des élèves, devenant ainsi source de sens pour lui.

Par l’analyse et par la conception, les élèves peuvent décrire les interactions entre les objets techniques et leur environnement et les processus mis en œuvre. Les élèves peuvent aussi réaliser des maquettes, des prototypes, comprendre l’évolution technologique des objets et utiliser les outils numériques.

Grâce à ces activités, les capacités tant manuelles et pratiques qu’intellectuelles des élèves sont mobilisées, ainsi que l’usage de la langue française et de langages scientifiques différents : ils produisent des textes et des schémas, ils s’expriment à l’oral, notamment pour présenter leurs pistes de recherche, leurs découvertes, leurs raisonnements.

Matière, mouvement, énergie, information

Attendus de fin de cycle

Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique.

Observer et décrire différents types de mouvements.

Identifier différentes sources d’énergie.

Identifier un signal et une information.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique

Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.

Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes…

L’état physique d’un échantillon de matière dépend de conditions externes, notamment de sa température.

Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple: densité, solubilité, élasticité…).

La matière à grande échelle : Terre, planètes, univers.

La masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.

Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange.

Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.

Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).

La matière qui nous entoure (à l’état solide, liquide ou gazeux), résultat d’un mélange de différents constituants.

Observer la diversité de la matière, à différentes échelles, dans la nature et dans la vie courante (matière inerte –naturelle ou fabriquée –, matière vivante).

La distinction entre différents matériaux peut se faire à partir de leurs propriétés physiques (par exemple : densité, conductivité thermique ou électrique, magnétisme, solubilité dans l’eau, miscibilité avec l’eau…) ou de leurs caractéristiques (matériaux bruts, conditions de mise en forme, procédés…)

L’utilisation de la loupe et du microscope permet : l’observation de structures géométriques de cristaux naturels et de cellules.

Des activités de séparation de constituants peuvent être conduites : décantation, filtration, évaporation.

Observation qualitative d’effets à distances (aimants, électricité statique).

Richesse et diversité des usages possibles de la matière : se déplacer, se nourrir, construire, se vêtir, faire une œuvre d’art.

Le domaine du tri et du recyclage des matériaux est un support d’activité à privilégier.

Les mélanges gazeux pourront être abordés à partir du cas de l’air.

L’eau et les solutions aqueuses courantes (eau minérale, eau du robinet, boissons, mélanges issus de dissolution d’espèces solides ou gazeuses dans l’eau…) représentent un champ d’expérimentation très riche. Détachants, dissolvants, produits domestiques permettent d’aborder d’autres mélanges et d’introduire la notion de mélange de constituants pouvant conduire à une réaction (transformation chimique).

Informer l’élève du danger de mélanger des produits domestiques sans s’informer.

Observer et décrire différents types de mouvements

Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou rectiligne.

Mouvement d’un objet (trajectoire et vitesse : unités et ordres de grandeur).

Exemples de mouvements simples : rectiligne, circulaire.

Élaborer et mettre en œuvre un protocole pour appréhender la notion de mouvement et de mesure de la valeur de la vitesse d’un objet.

Mouvements dont la valeur de la vitesse (module) est constante ou variable (accélération, décélération) dans un mouvement rectiligne.

L’élève part d’une situation où il est acteur qui observe (en courant, faisant du vélo, passager d’un train ou d’un avion), à celles où il n’est qu’observateur

(des observations faites dans la cour de récréation ou lors d’une expérimentation en classe, jusqu’à l’observation du ciel : mouvement des planètes et des satellites artificiels à partir de données fournies par des logiciels de simulation).

Identifier différentes sources et connaitre quelques conversions d’énergie

Identifier des sources et des formes d’énergie.

L’énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en mouvement, énergie thermique, électrique…).

Prendre conscience que l’être humain a besoin d’énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s’éclairer…

Reconnaitre les situations où l’énergie est stockée, transformée, utilisée.

La fabrication et le fonctionnement d’un objet technique nécessitent de l’énergie.

Exemples de sources d’énergie utilisées par les êtres humains : charbon, pétrole, bois, uranium, aliments, vent, Soleil, eau et barrage, pile…

Notion d’énergie renouvelable.

Identifier quelques éléments d’une chaine d’énergie domestique simple.

Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d’énergie.

L’énergie associée à un objet en mouvement apparait comme une forme d’énergie facile à percevoir par l’élève, et comme pouvant se convertir en énergie thermique.

Le professeur peut privilégier la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux analysés sous leurs aspects énergétiques : éolienne, circuit électrique simple, dispositif de freinage, moulin à eau, objet technique…

On prend appui sur des exemples simples (vélo qui freine, objets du quotidien, l’être humain lui-même) en introduisant les formes d’énergie mobilisées et les différentes consommations (par exemple :

énergie thermique, énergie associée au mouvement d’un objet, énergie électrique, énergie associée à une réaction chimique, énergie lumineuse…).

Exemples de consommation domestique (chauffage, lumière, ordinateur, transports).

Identifier un signal et une information

Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…).

Nature d’un signal, nature d’une information, dans une application simple de la vie courante.

Introduire de façon simple la notion de signal et d’information en utilisant des situations de la vie courante : feux de circulation, voyant de charge d’un appareil, alarme sonore, téléphone…

Élément minimum d’information (oui/non) et représentation par 0,1.

Repères de progressivité

L’observation macroscopique de la matière sous une grande variété de formes et d’états, leur caractérisation et leurs usages relèvent des classes de CM1 et CM2. Des exemples de mélanges solides (alliages, minéraux…), liquides (eau naturelle, boissons…) ou gazeux (air) seront présentés en CM1-CM2. Des expériences simples sur les propriétés de la matière seront réalisées avec des réponses principalement « binaires » (soluble ou pas, conducteur ou pas…), la classe de sixième permet d’approfondir : saturation d’une solution en sel, matériaux plus conducteurs que d’autres. On insistera en particulier sur la notion de mélange de constituants pouvant conduire à une transformation chimique. La classe de sixième sera l’occasion de mettre en œuvre des expériences de séparation ou de caractérisation engageant un matériel plus spécifique d’un travail en laboratoire. La structure atomique ou moléculaire sera traitée en cycle 4.

L’observation et la caractérisation de mouvements variés permettent d’introduire la vitesse et ses unités, d’aborder le rôle de la position de l’observateur (CM1-CM2) ; l’étude des mouvements à valeur de vitesse variable sera poursuivie en 6ème. En fin de cycle, l’énergie (ici associée à un objet en mouvement) peut qualitativement être reliée à la masse et à la vitesse de l’objet ; un échange d’énergie est constaté lors d’une augmentation ou diminution de la valeur de la vitesse, le concept de force et d’inertie sont réservés au cycle 4.

Les besoins en énergie de l’être humain, la nécessité d’une source d’énergie pour le fonctionnement d’un objet technique et les différentes sources d’énergie sont abordés en CM1-CM2. Des premières transformations d’énergie peuvent aussi être présentées en CM1-CM2 ; les objets techniques en charge de convertir les formes d’énergie sont identifiés et qualifiés d’un point de vue fonctionnel.

En CM1 et CM2 l’observation de communications entre élèves, puis de systèmes techniques simples permettra de progressivement distinguer la notion de signal, comme grandeur physique, transportant une certaine quantité d’information, dont on définira (cycle 4 et ensuite) la nature et la mesure.

La notion de signal analogique est réservée au cycle 4. On se limitera aux signaux logiques transmettant une information qui ne peut avoir que deux valeurs, niveau haut ou niveau bas. En classe de sixième, l’algorithme en lecture introduit la notion de test d’une information (vrai ou faux) et l’exécution d’actions différentes selon le résultat du test.

Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent

Attendus de fin de cycle

Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes.

Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments.

Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire.

Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes

Unité, diversité des organismes vivants

Reconnaitre une cellule

La cellule, unité structurelle du vivant.

Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.

Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.

Diversités actuelle et passée des espèces.

Évolution des espèces vivantes.

Les élèves poursuivent la construction du concept du vivant déjà abordé en cycle 2.

Ils appuient leurs recherches sur des préparations et des explorations à l’échelle cellulaire, en utilisant le microscope.

Ils exploitent l’observation des êtres vivants de leur environnement proche.

Ils font le lien entre l’aspect d’un animal et son milieu.

Ils appréhendent la notion de temps long (à l’échelle des temps géologiques) et la distinguent de celle de l’histoire de l’être humain récemment apparu sur Terre.

Ils découvrent quelques modes de classification permettant de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces et donc de comprendre leur histoire évolutive.

Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments

Les fonctions de nutrition

Établir une relation entre l’activité, l’âge, les conditions de l’environnement et les besoins de l’organisme.

Apports alimentaires : qualité et quantité.

Origine des aliments consommés : un exemple d’élevage, un exemple de culture.

Relier l’approvisionnement des organes aux fonctions de nutrition.

Apports discontinus (repas) et besoins continus.

Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation des aliments.

Mettre en relation les paramètres physico-chimiques lors de la conservation des aliments et la limitation de la prolifération de microorganismes pathogènes.

Quelques techniques permettant d’éviter la prolifération des microorganismes.

Hygiène alimentaire.

Les élèves appréhendent les fonctions de nutrition à partir d’observations et perçoivent l’intégration des différentes fonctions.

Ils sont amenés à travailler à partir d’exemples d’élevages et de cultures.

Ils réalisent des visites dans des lieux d’élevage ou de culture mais aussi dans des entreprises de fabrication d’aliments à destination humaine.

Ils réalisent des transformations alimentaires au laboratoire (yaourts, pâte, levée).

Ce thème permet de compléter la découverte du vivant par l’approche des micro-organismes (petites expériences pasteuriennes).

Ce thème contribue à l’éducation à la santé et s’inscrit dans une perspective de développement durable.

Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire

Identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance, croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie.

Modifications de l’organisation et du fonctionnement d’une plante ou d’un animal au cours du temps, en lien avec sa nutrition et sa reproduction.

Différences morphologiques homme, femme, garçon, fille.

Stades de développement (graines-germination-fleur-pollinisation, œuf-larve-adulte, œuf -fœtus-bébé-jeune-adulte).

Décrire et identifier les changements du corps au moment de la puberté. Modifications morphologiques, comportementales et physiologiques lors de la puberté.

Rôle respectif des deux sexes dans la reproduction.

Pratique d’élevages, de cultures, réalisation de mesures.

Cette étude est aussi menée dans l’espèce humaine et permet d’aborder la puberté. Il ne s’agit pas d’étudier les phénomènes physiologiques détaillés ou le contrôle hormonal lors de la puberté, mais bien d’identifier les caractéristiques de la puberté pour la situer en tant qu’étape de la vie d’un être humain.

Des partenaires dans le domaine de la santé peuvent être envisagés.

Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir

Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux trophiques.

Besoins des plantes vertes.

Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.

Besoins alimentaires des animaux.

Devenir de la matière organique n’appartenant plus à un organisme vivant.

Décomposeurs.

Les études portent sur des cultures et des élevages ainsi que des expérimentations et des recherches et observations sur le terrain.

Repérer des manifestations de consommation ou de rejets des êtres vivants.

Observer le comportement hivernal de certains animaux.

À partir des observations de l’environnement proche, les élèves identifient la place et le rôle des végétaux chlorophylliens en tant que producteurs primaires de la chaine alimentaire.

Les élèves mettent en relation la matière organique et son utilisation par les êtres humains dans les matériaux de construction, les textiles, les aliments, les médicaments.

Repères de progressivité

La mise en évidence des liens de parenté entre les êtres vivants peut être abordée dès le CM. La structure cellulaire doit en revanche être réservée à la classe de sixième.

Toutes les fonctions de nutrition ont vocation à être étudiées dès l’école élémentaire. Mais à ce niveau, on se contentera de les caractériser et de montrer qu’elles s’intègrent et répondent aux besoins de l’organisme.

Le rôle des microorganismes relève de la classe de sixième.

Matériaux et objets techniques

Attendus de fin de cycle

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.

Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.

Identifier les principales familles de matériaux.

Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.

Repérer les évolutions d’un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel).

l’évolution technologique (innovation, invention, principe technique).

L’évolution des besoins.

A partir d’un objet donné, les élèves situent ses principales évolutions dans le temps en termes de principe de fonctionnement, de forme, de matériaux, d’énergie, d’impact environnemental, de coût, d’esthétique.

Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions

Besoin, fonction d'usage et d'estime.

Fonction technique, solutions techniques.

Représentation du fonctionnement d’un objet technique.

Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Les élèves décrivent un objet dans son contexte. Ils sont amenés à identifier des fonctions assurées par un objet technique puis à décrire graphiquement à l'aide de croquis à main levée ou de schémas, le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Les pièces, les constituants, les sous-ensembles sont inventoriés par les élèves. Les différentes parties sont isolées par observation en fonctionnement. Leur rôle respectif est mis en évidence.

Identifier les principales familles de matériaux

Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).

Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).

Impact environnemental.

Du point de vue technologique, la notion de matériau est à mettre en relation avec la forme de l’objet, son usage et ses fonctions et les procédés de mise en forme. Il justifie le choix d’une famille de matériaux pour réaliser une pièce de l’objet en fonction des contraintes identifiées. À partir de la diversité des familles de matériaux, de leurs caractéristiques physico-chimiques, et de leurs impacts sur l’environnement, les élèves exercent un esprit critique dans des choix lors de l’analyse et de la production d’objets techniques.

Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.

Notion de contrainte.

Recherche d’idées (schémas, croquis …).

Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représentation en conception assistée par ordinateur.

En groupe, les élèves sont amenés à résoudre un problème technique, imaginer et réaliser des solutions techniques en effectuant des choix de matériaux et des moyens de réalisation.

Processus, planning, protocoles, procédés de réalisation (outils, machines).

Choix de matériaux.

Maquette, prototype.

Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).

Les élèves traduisent leur solution par une réalisation matérielle (maquette ou prototype). Ils utilisent des moyens de prototypage, de réalisation, de modélisation. Cette solution peut être modélisée virtuellement à travers des applications programmables permettant de visualiser un comportement. Ils collectent l’information, la mettent en commun, réalisent une production unique.

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information

Environnement numérique de travail.

Le stockage des données, notions d’algorithmes, les objets programmables.

Usage des moyens numériques dans un réseau.

Usage de logiciels usuels.

Les élèves apprennent à connaitre l’organisation d’un environnement numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les élèves découvrent l’algorithme en utilisant des logiciels d’applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif. Les élèves maitrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s’approprient leur fonctionnement.

Repères de progressivité

Tout au long du cycle, l’appropriation des objets techniques abordés est toujours mise en relation avec les besoins de l’être humain dans son environnement.

En CM1 et CM2, les matériaux utilisés sont comparés selon leurs caractéristiques dont leurs propriétés de recyclage en fin de vie. L’objet technique est à aborder en termes de description, de fonctions, de constitution afin de répondre aux questions : A quoi cela sert ? De quoi s’est constitué ? Comment cela fonctionne ? Dans ces classes, l’investigation, l’expérimentation, l’observation du fonctionnement, la recherche de résolution de problème sont à pratiquer afin de solliciter l’analyse, la recherche, et la créativité des élèves pour répondre à un problème posé. Leur solution doit aboutir la plupart du temps à une réalisation concrète favorisant la manipulation sur des matériels et l’activité pratique. L’usage des outils numériques est recommandé pour favoriser la communication et la représentation des objets techniques.

En classe de sixième, des modifications de matériaux peuvent être imaginées par les élèves afin de prendre en compte leurs impacts environnementaux. La recherche de solutions en réponse à un problème posé dans un contexte de la vie courante, est favorisée par une activité menée par équipes d’élèves. Elle permet d’identifier et de proposer plusieurs possibilités de solutions sans préjuger l’une d’entre elles. Pour ce cycle, la représentation partielle ou complète d’un objet ou d’une solution n’est pas assujettie à une norme ou un code. Cette représentation sollicite les outils numériques courants en exprimant des solutions technologiques élémentaires et en cultivant une perception esthétique liée au design. Les élèves sont progressivement mis en activité au sein d’une structure informatique en réseau sollicitant le stockage des données partagées. La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Attendus de fin de cycle

Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre

Identifier des enjeux liés à l’environnement

Connaissances et compétence associées

Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève

Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre

Situer la Terre dans le système solaire.

Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d’eau liquide).

Le Soleil, les planètes.

Position de la Terre dans le système solaire.

Histoire de la Terre et développement de la vie.

Décrire les mouvements de la Terre (rotation sur elle-même et alternance jour-nuit, autour du Soleil et cycle des saisons).

Les mouvements de la Terre sur elle-même et autour du Soleil.

Représentations géométriques de l’espace et des astres (cercle, sphère).

Travailler à partir de l’observation et de démarches scientifiques variées (modélisation, expérimentation …).

Faire - quand c’est possible - quelques observations astronomiques directes (les constellations, éclipses, observation de Vénus et Jupiter…).

Découvrir l’évolution des connaissances sur la Terre et les objets célestes depuis l’Antiquité (notamment sur la forme de la Terre et sa position dans l’univers) jusqu’à nos jours (cf. l’exploration spatiale du système solaire).

Identifier les composantes biologiques et géologiques d’un paysage.

Paysages, géologie locale, interactions avec l’environnement et le peuplement.

Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à des risques pour les populations.

Phénomènes géologiques traduisant activité interne de la Terre (volcanisme, tremblements de terre, …).

Phénomènes traduisant l’activité externe de la Terre : phénomènes météorologiques et climatiques ; évènements extrêmes (tempêtes, cyclones, inondations et sècheresses…).

Travailler avec l’aide de documents d’actualité (bulletins et cartes météorologiques).

Réaliser une station météorologique, une serre (mise en évidence de l’effet de serre).

Exploiter les outils de suivi et de mesures que sont les capteurs (thermomètres, baromètres…).

Commenter un sismogramme.

Étudier un risque naturel local (risque d’inondation, de glissement de terrain, de tremblement de terre…).

Mener des démarches permettant d’exploiter des exemples proches de l’école, à partir d’études de terrain et en lien avec l’éducation au développement durable.

Identifier des enjeux liés à l’environnement

Répartition des êtres vivants et peuplement des milieux

Décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes.

Interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement.

Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie.

Modification du peuplement en fonction des conditions physicochimiques du milieu et des saisons.

Écosystèmes (milieu de vie avec ses caractéristiques et son peuplement) ; conséquences de la modification d’un facteur physique ou biologique sur l’écosystème.

La biodiversité, un réseau dynamique.

Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le peuplement des milieux.

Identifier quelques impacts humains dans un environnement (aménagement, impact technologique…).

Aménagements de de l’espace par les humains et contraintes naturelles ; impacts technologiques positifs et négatifs sur l’environnement.

Travailler à partir de l’environnement proche et par des observations lors de sorties. Utilisation de documents.

Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l’environnement proche.

Relier les besoins de l’être humain, l'exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir et gérer (risques, rejets, valorisations, épuisement des stocks).

Exploitation raisonnée et utilisation des ressources (eau, pétrole, charbon, minerais, biodiversité, sols, bois, roches à des fins de construction…).

Travailler à travers des recherches documentaires et d’une ou deux enquêtes de terrain. Prévoir de travailler à différentes échelles de temps et d’espace, en poursuivant l’éducation au développement durable.

Repères de progressivité

La place, les mouvements et la nature de la Terre, parmi les planètes du système solaire, sont détaillés tout au long du cycle par l’observation et la modélisation. La description précise des mouvements est liée au thème (1) : CM2 et 6ème.

De même, les notions de Terre externe (atmosphère et océans) et interne sont détaillées tout au long du cycle. Les échanges énergétiques liés au thème (1) sont introduits en 6ème.

Il faudra veiller à une cohérence avec la progression des outils mathématiques.

La mise en relation des paysages ou des phénomènes géologiques avec la nature du sous-sol et l’activité interne de la Terre peut être étudiée dès le CM. Les explications géologiques relèvent de la classe de 6ème.