Déroulement

• Phase 1 – S'approprier le problème "Par où l'eau rentre-t-elle dans une plante ?"

Le problème est motivé par une correspondance avec des élèves pour qui la notion du vivant (besoins nutritifs, besoin en eau) est à construire.
Consulter une lettre écrite par des élèves de GS qui s'interrogent sur les besoins en eau des arbres.
Consulter la réponse des élèves de CM.


Consulter la séquence des GS.


Une évaluation diagnostique conduite en début de séquence permet de s'assurer que les élèves maîtrisent le besoin en eau des végétaux. Selon les réponses des élèves, on pourra travailler la notion, ou la consolider, avant de s'engager dans la démarche expérimentale proposée.
Exemple d'évaluation diagnostique et de réponses d'élèves de CM.

On demande aux élèves de répondre au problème « Par où l'eau rentre-t-elle dans une plante?»

Un recueil des conceptions initiales des élèves sur le problème « Par où l'eau rentre-t-elle dans une plante ? » est proposé. Les élèves répondent à ce problème par un schéma et un texte explicatif de façon à les aider à exprimer au mieux leurs idées. Ce travail est individuel de façon à enrichir le débat mené en phase 2.
Exemple de productions d'élèves de CM

• Phase 2 – Débat à partir des conceptions initiales exprimées. Identification d'hypothèses à éprouver

Cette phase nécessite une préparation à partir des productions d'élèves obtenues. Il s'agit d'identifier les différents types de conceptions des élèves pour préparer un support au débat qui pourra être visible par tous (affiche, vidéoprojecteur, ...).

Les élèves argumentent leurs propositions de façon collective. Ce débat vise à identifier parmi les conceptions des élèves :

- celles qui sont des solutions possibles au problème, c'est-à-dire des hypothèses qui seront à éprouver par la suite,
- celles qui ne sont pas des réponses au problème, ou qui sont incohérentes avec les données ou les connaissances de la classe et qui seront donc rejetées.

Pour la suite de la démarche, il est important de conserver une trace collective et individuelle des hypothèses retenues.

Exemples de trace collective des hypothèses retenues (recueil effectué sur deux classes différentes).

• Clôture

Les hypothèses qui ont été dégagées seront testées dans l'unité 2.

Prérequis

• Les besoins en eau des végétaux.

Compétences

Démarche scientifique

• Construction et appropriation d'un problème scientifique.

• Élaboration d'hypothèses.

Maîtrise de la langue

• Participer à un débat.
• Apprendre à argumenter.

Organisation

• Salle de classe.
• Alternance d'un travail individuel et d'une phase collective pour le débat.

Déroulé temporel

• Une séance par phase.

Matériel

• Support au débat : tableau, affiche, TNI, vidéoprojecteur...

Explicitation et justification des choix didactiques

• Le choix du problème
  Il n'est pas choisi au regard des connaissances qu'il permet de construire, mais au regard de l'expérimentation qu'il permet de conduire (voir unité 2). En effet, la connaissance en jeu n'est pas directement un enjeu du programme de la classe de CM. Le travail d'expérimentation permet de développer différents apprentissages relatifs à la conception d'un protocole nécessitant un témoin, à l'analyse comparative des résultats, au recueil et au traitement des données issues des expériences (mesures, calculs, tableaux à double entrée).
• Un dédale de questions et de réponses dans les démarches expérimentales
  Dans la conduite d'une démarche on est amené à poser un grand nombre de questions aux élèves. Ces questions et leurs réponses n'ont pas le même statut, ni le même objectif. Certaines visent à engager les élèves dans la résolution d'un problème scientifique, d'autres ont pour visée de soutenir leur activité. En savoir plus
• Les conceptions initiales : quelques consensus en didactique des sciences
  Une conception initiale est un système de connaissances personnelles, justes ou erronées, qui constitue un cadre de référence pour aborder un problème. Elle se constitue en appui sur des connaissances antérieures que celles-ci soient scolaires ou non, elle est évolutive.
• Les traces de la démarche
  La démarche proposée se déroule sur plusieurs semaines. Pour aider les élèves à se situer dans cette démarche, il est important de conserver des traces écrites (individuelles, collectives) des moments clés de cette démarche. Dans cette séance, il s'agit du problème à résoudre "Par où l'eau rentre-t-elle dans une plante ?", et des hypothèses que les élèves éprouveront dans l'unité 2 et confronteront à leurs résultats expérimentaux dans l'unité 3 : "l'eau pénètre par les racines", "l'eau pénètre par les feuilles", ...

Autre piste pour démarrer

Le problème peut partir de la comparaison de l'évolution dans le temps de fleurs coupées dans un vase et d'une plante en pot que l'on arrose régulièrement. La question pourrait alors être : "Pourquoi des fleurs coupées meurent rapidement alors que les plantes en pot vivent plus longtemps ?". Il s'agirait de faire émerger l'idée que les racines sont nécessaires à l'entrée d'eau dans la plante.

Auteurs : B. Foulet, A. Golay, R. Monod-Ansaldi, I. Piccioli, M. Prieur