Suggestions pour un enseignement stratégique
Érosion des berges
Objectif
Les stratégies d'enseignement qui suivent visent à aider les élèves à lier les concepts d'érosion, d'activité humaine et de la santé du lac Winnipeg. L'exploration-recherche des élèves peut soulever des questions relatives à l'érosion. Ces derniers doivent comprendre que l'érosion qui se produit dans le bassin hydrographique du lac Winnipeg peut accroître la turbidité de l'eau du lac.
Cibles
8-4-08, 8-4-09, 8-4-11, résultats d'apprentissage ciblés du regroupement 0.
Description des stratégies d'enseignement et d'apprentissage
Vagues et lac Winnipeg
Parce que le lac Winnipeg est si grand, il peut produire de grosses vagues qui ont des incidences sur les terres qui l'entourent. Les enseignants devront peut-être d'utiliser un enseignement explicite pour explorer le concept des vagues, le transfert d'énergie dans l'eau et les effets des vagues sur le lac et ses berges. Les enseignants peuvent examiner et expliquer les renseignements indiqués au document Les vagues et le lac Winnipeg (
221 Ko). Le document peut être distribué aux élèves ou ces derniers peuvent inscrire les renseignements dans leur journal d'exploration-recherche.
Les ondes sont présentées dans le regroupement d'optique de la 8e année, mais si les élèves n'ont pas étudié le regroupement et que leur investigation soulève le sujet, il peut être utile de présenter le concept d'onde avant d'explorer leurs effets sur le lac Winnipeg. Les enseignants peuvent utiliser une corde à sauter pour illustrer une onde et ses éléments (crête, creux, longueur d'onde, hauteur de la vague). Ils peuvent placer la corde sur une table ou le plancher afin que les élèves puissent se regrouper pour observer. Un élève peut tenir une extrémité de la corde sans qu'elle bouge et l'enseignant peut déplacer lentement l'autre extrémité horizontalement sur la surface de la table ou du plancher. L'enseignant peut ensuite arrêter le mouvement et comparer la forme de la corde au diagramme de vague indiqué dans Les vagues et le lac Winnipeg. On peut ensuite faire des expériences avec la vitesse du mouvement et observer les longueurs d'onde (un mouvement plus rapide crée une longueur d'onde plus courte). L'enseignant peut demander à l'élève de prendre sa place afin que l'élève constate comment la vitesse modifie la longueur d'onde.
Pour aider les élèves à transférer le concept du mouvement de l'onde à l'eau, les enseignants peuvent demander aux apprenants de procéder à une seconde démonstration pour une discussion approfondie. L'enseignant peut verser de l'eau sur un plateau en plastique, ou dans un autre contenant ou un aquarium. En soulevant légèrement une extrémité du contenant, puis en l'abaissant, l'enseignant démontre comment on crée des vagues. On peut placer un petit bateau ou un canard en caoutchouc dans le contenant pour montrer que le transfert d'énergie est vertical plutôt qu'horizontal. (L'objet ne bouge que de bas en haut sur l'eau et il ne se déplace pas d'une extrémité du contenant à l'autre.)
Les élèves peuvent créer une animation du déferlement des vagues en utilisant, par exemple, une pile de cartes ou un paquet de papillons adhésifs qu'on peut feuilleter, une présentation PowerPoint ou un logiciel informatique d'animation.
Ressources suggérées
- D'autres renseignements pertinents se trouvent dans Sciences et Technologie 8 (section 4.14) et Omnisciences 8 (section 11.1).
Réfléchir à l'apprentissage
Les élèves peuvent réfléchir à ce qu'ils ont appris des vagues et de l'érosion des berges en remplissant un billet de sortie ou en écrivant dans leur journal. Les enseignants peuvent lancer la réflexion en posant les questions suivantes :
- Qu'est-ce qui cause les vagues?
- Décrivez comment les vagues déferlent sur les berges.
- Vous marchez à côté de roches lisses le long d'une partie de la berge du lac Winnipeg. Quelle est la cause de ce phénomène?
- La plage de Grand Beach est connue pour son sable fin. À votre avis, pourquoi le sable est-il devenu fin?
Réfléchir à l'évaluation
Les enseignants peuvent vérifier les connaissances antérieures des élèves et l'approfondissement de leur compréhension en ayant recours à l'observation, à la conversation, aux billets de sortie ou à des animations.
Hypothèses relatives aux plages du lac Winnipeg
Les élèves peuvent poser des hypothèses au sujet des effets de l'action des vagues sur l'érosion des berges des plages du lac Winnipeg. Ils peuvent adopter le point de vue d'un chercheur qui veut expliquer les différences entre le sable fin sur la plage de Grand Beach et le sable mixte composé de cailloux à Winnipeg Beach et Gimli Beach. Les élèves peuvent consulter leurs collègues scientifiques (camarades de classe) pour échanger leurs connaissances sur l'érosion, les caractéristiques des rivières, l'action des vagues et l'application de ces facteurs au contexte du lac Winnipeg.
Les enseignants doivent lancer la discussion des hypothèses et des motifs qui les sous-tendent. Ils peuvent approfondir la discussion en demandant aux élèves de recueillir de l'information afin de tirer des conclusions sur les causes des différences dans la composition des berges des plages (p. ex., profondeur du lac, vitesse des vagues qui déferlent sur la berge, etc.).
Réfléchir à l'évaluation
Les enseignants peuvent écouter les élèves et vérifier s'ils utilisent la terminologie du sujet et appliquent les concepts liés à l'érosion et aux vagues. Font-ils des liens? Les enseignants peuvent écouter les élèves pendant qu'ils échangent leurs prédictions et leurs hypothèses. Font-ils des liens avec leurs connaissances antérieures? Proposent-ils des exemples qui soutiennent leurs idées? Cherchent-ils à soutenir leurs prédictions et leurs hypothèses?
Pourquoi devrions-nous prévenir l'érosion des berges?
L'article « L'érosion et les sédiments » aux pages 29-30 du Guide manitobain de l'eau pure (DREF 553-7097127 G946) offre de l'information sur les incidences biologiques et physiques de l'érosion. Les enseignants peuvent engager les élèves à participer à une activité de tri et de prédiction (
33 Ko) qui soutient leur lecture d'information. Une telle activité permet aux élèves de réfléchir à des concepts et au vocabulaire connexe avant de lire un texte. L'activité peut être pratiquée avec l'ensemble de la classe ou en petits groupes.
Les élèves peuvent ajouter de nouveaux termes et modifier leurs cadres de tri et de prédiction après la lecture des pages 29-30 du document Guide manitobain de l'eau pure. DREF 553-7097127 G946. Sous la direction des enseignants, ils peuvent ensuite discuter de leurs constatations.
Pour plus d'information sur les cadres de tri et de prédiction, consulter le document Succès à la portée de tous les apprenants : Manuel concernant l'enseignement différentiel, p. 6.34 ou L'enseignement des sciences de la nature au secondaire, p. 10.13.
Ressource suggérée
Environnement Manitoba (1998), Guide manitobain de l'eau pure. DREF 553-7097127 G946. Ce guide peut être commandé gratuitement en composant le 204 945-0002.
Réfléchir à l'évaluation
Pendant que les élèves pratiquent l'activité de tri et de prédiction, écouter lorsque les élèves échangent leurs connaissances antérieures et les observer pendant qu'ils lisent le texte. Font-ils référence à leurs tableaux pendant leur lecture du texte? Montrent-ils une compréhension approfondie en révisant leur tri? Est-ce que certains élèves ont besoin d'un soutien accru ou des stratégies différentes de lecture? Est-ce que d'autres ont besoin d'explications additionnelles des concepts?
Investigation sur l'érosion
Pour aider les élèves à réfléchir aux effets de l'érosion sur le lac Winnipeg, les enseignants peuvent engager les élèves à explorer l'effet de la vitesse de l'eau sur l'érosion. Ils peuvent consulter Investigation sur l'érosion : un processus pour les élèves ( 39 Ko) pour prendre connaissance d'un processus d'investigation en laboratoire qui présente une approche axée sur l'élève. Les élèves reçoivent une liste de matériel et un cadre de travail pour guider leur réflexion et la rédaction d'un rapport, mais ils sont responsables de la planification d'une marche à suivre pour répondre à leur question.
Bien que les élèves aient probablement déjà fait l'expérience d'investigations en laboratoire, certains d'entre eux peuvent bénéficier d'explications additionnelles et d'orientation. Par exemple, les enseignants peuvent aider les élèves
- à élaborer leurs questions vérifiables (p. ex., quel est l'effet de la vitesse de l'eau sur l'érosion?);
- à définir les variables qu'ils étudieront (p. ex., variable indépendante : vitesse de l'eau, qui peut être modifiée en changeant l'inclinaison du plateau; variable dépendante : érosion; variable contrôlée : quantité d'eau);
- à préparer un plan écrit (p. ex., étendre du sable de manière uniforme sur le fond du plateau; placer un livre sous l'extrémité du plateau pour créer un angle d'inclinaison; verser de l'eau à un endroit particulier dans la partie surélevée du plateau; recueillir l'eau qui s'échappe du plateau dans un seau; étendre le sable uniformément et recommencer l'expérience en versant de l'eau plus rapidement ou en augmentant l'angle d'inclinaison);
- à enregistrer leurs données (p. ex., faire un tableau du temps nécessaire à l'écoulement de l'eau);
- à suivre les consignes de sécurité (p. ex., porter des lunettes de sécurité).
Le rapport de laboratoire suggéré pour l'investigation n'adopte pas le format traditionnel. Il a recours à un nouvel outil, l'approche heuristique de la rédaction scientifique, qui vise à aider les élèves à faire des liens entre les questions, les marches à suivre, les données, les allégations et les éléments de preuve (qui soutiennent les allégations). L'activité encourage également les élèves à vérifier leurs explications en consultant d'autres élèves et d'autres sources d'information afin d'améliorer leur compréhension conceptuelle.
Ressources suggérées
- Éducation et Formation professionnelle Manitoba, La sécurité en sciences de la nature. Un manuel ressource à l'usage des enseignantes et des enseignants des écoles et des divisions scolaires (de la maternelle au secondaire 4).
- Hand, B. et C.W. Keys. (1999). Inquiry Investigation: A New Approach to Laboratory Reports. The Science Teacher, 66(4): 27-29.
- Norton-Meier, L., Hand, B., Hockenberry, L., et Wise, K. (2008) Questions, Claims, and Evidence: The Important Place of Argument in Children's Science Writing. Arlington, VA: National Science Teachers Association.
Ressources pour le développement et le renforcement des habiletés d'investigation scientifique
- Chenelière/McGraw Hill, Omnisciences 8.
- Groupe Beauchemin , Sciences et technologie 8.
- Ramig, Joyce E., Jill Bailer, et John Ramsey. (1995). Teaching Science Process Skills. Grand Rapids, MI: Good Apple.
Réfléchir à l'évaluation
Les enseignants peuvent observer les élèves pendant leur investigation. Ce qu'ils recherchent dépend des résultats d'apprentissage du regroupement 0 qu'ils visent, p. ex., mener des expériences en tenant compte des facteurs qui assurent la validité des résultats, travailler en coopération, noter des observations qui sont pertinentes à une question précise. Les enseignants doivent évaluer le niveau d'aise des élèves avec l'investigation scientifique, ainsi que leurs habiletés et leurs expériences dans le domaine.
Le rapport fournit un autre élément de preuve de l'apprentissage. Les enseignants peuvent choisir d'évaluer des sections ciblées du rapport et établir avec les élèves des critères d'évaluation pour ces sections.
Investigation sur la prévention de l'érosion — Moyens naturels de prévention de l'érosion
Afin de stimuler les élèves à réfléchir de manière critique aux effets de l'eau sur l'érosion des terres, les enseignants peuvent proposer le problème suivant :
Les Gagnon ont acheté un terrain près du ruisseau Tremblant. Ils se demandent s'ils devraient planter des arbres et semer du gazon sur la berge du cours d'eau, là où l'ancien propriétaire avait conservé un sol dénudé. Veuillez procéder à une investigation sur cette question et soumettre une recommandation à la famille Gagnon.
Les élèves peuvent explorer la comparaison entre le débit de l'eau sur un sol dénudé et sur un sol non meuble en raison des herbes et des racines en vue d'élaborer des recommandations judicieuses. Une telle investigation peut être démontrée par l'enseignant ou être menée par les élèves en petits groupes. Les enseignants peuvent aussi inviter les élèves à concevoir leurs propres investigations. Ils peuvent ensuite échanger leurs recommandations et leur raisonnement. Les enseignants peuvent utiliser le processus d'investigation présenté à l'activité Investigation sur la prévention de l'érosion. ( 572 Ko)
L'investigation et les discussions subséquentes peuvent mener à des méthodes de prévention de l'érosion. Les enseignants peuvent aider les élèves à établir des liens entre leurs recommandations et les moyens naturels de prévention de l'érosion des berges. ( 128 Ko)
Réfléchir à l'évaluation
Pendant que les élèves participent à l'investigation, les enseignants peuvent les écouter lorsqu'ils échangent leurs questions et leurs prédictions et qu'ils font part de leur raisonnement. Ont-ils recours à leurs connaissances antérieures? Font-ils de liens avec ce qu'ils savent de l'érosion? Est-ce que la réflexion de certains élèves dépasse le problème particulier de l'érosion et font-ils des liens avec le lac Winnipeg?
Étude des méthodes de prévention de l'érosion des berges
Les enseignants peuvent organiser des visites guidées de la collectivité pour que les élèves indiquent des exemples des méthodes utilisées pour prévenir l'érosion des berges des cours ou des plans d'eau. Les élèves peuvent dessiner, photographier et décrire chacun des exemples découverts. Il est important de discuter des questions de sécurité avant de quitter la salle de classe. Cette expérience d'apprentissage peut être complétée (ou remplacée) par une présentation d'un conférencier invité (p. ex., membre du service local des travaux publics qui est responsable de la prévention de l'érosion des berges). On peut également utiliser des ressources multimédias ou imprimées pour illustrer divers aspects de l'érosion des berges ou des côtes.
Les enseignants et les élèves peuvent rechercher des illustrations et des photos des méthodes de prévention de l'érosion des berges auxquelles on a recours sur les berges du lac Winnipeg et des cours d'eau qui s'écoulent dans le lac. La combinaison adéquate de conditions telles que le niveau élevé de l'eau et la direction du vent peut se traduire par un claquement important des vagues et le sol des berges nécessitera peut-être une protection additionnelle. On peut faire ceci de diverses façons, telles que l'installation des structures suivantes :
- enrochement (gros rochers); ( 95 Ko)
- murs de soutènement; ( 60 Ko)
- brise-lames et épis; ( 219 Ko)
- gabions (cages métalliques ou boîtes remplies de roches). ( 219 Ko)
Les enseignants peuvent consulter une représentation des moyens ci-dessus ( 373 Ko), ainsi que des explications. Les élèves peuvent voir une photo finale qui montre les diverses méthodes de prévention de l'érosion ( 160 Ko) qu'on utilise à Winnipeg Beach.
Les illustrations présentent diverses méthodes de prévention de l'érosion des berges du lac. Collectivement ou en petits groupes, les élèves peuvent discuter des méthodes et tenter d'évaluer leur efficacité.
Les élèves peuvent accroître leur collection de photos en ajoutant des images de méthodes de prévention de l'érosion des berges fournies par eux-mêmes, d'autres membres du personnel de l'école, des amis, des membres de leur famille ou d'autres sources.
Réfléchir à l'évaluation
Les enseignants peuvent écouter les élèves pendant qu'ils explorent les diverses méthodes de prévention de l'érosion des berges. Utilisent-ils la terminologie pertinente? Appliquent-ils ce qu'ils savent dans divers contextes (p. ex., identifier une méthode déjà rencontrée dans une nouvelle photo ou une visite sur le terrain)? Réfléchissent-ils aux actions individuelles des gens et à leurs incidences sur l'environnement?
