[Collège] Reconnaitre les matériaux et trier ses déchets : l’application

TraAM 2019-2020

GEP Collège Enseignement hybride Cycle 3 Numérique

mardi 30 juin 2020 , par Alban Goulley

Cet article illustre un exemple d’usage proposé par le GEP de l’académie de Versailles s’inscrivant dans le projet national TraAM 2019-2020 dont la thématique est :


Le codage et l’algorithmique pour l’enseignement de la physique-chimie


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Professeur expérimentateur

  • Alban Goulley
  • Collège Anatole France
  • Les Clayes-sous-Bois (78)

Niveau - Thèmes

  • Collège
  • 6ème - Cycle 3

Introduction

Cette séquence a pour but de sensibiliser les élèves de 6ème à la quantité de déchets, à la diversité des matériaux qui composent les déchets ménagers et enfin au bon choix des poubelles afin d’effectuer un tri le plus efficace possible. Il s’agit d’initier les élèves au principe de l’algorithmique en les faisant construire un prototype d’application permettant d’identifier la nature d’un déchet et de faire le bon choix de poubelle.

Socle commun et nouveau référentiel

  • Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière :
    • Diversité de la matière
    • Quelques propriétés de la matière
  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique :
    • Notion de contraintes
    • Recherche d’idées
    • Usage de logiciels usuels
  • Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir

CRCN - Compétences Numériques

  • Création de contenu : développer des documents visuels
  • Adapter les documents à leur finalité
  • Programmer
  • Résoudre des problèmes techniques

Notions et contenus du programme

  • Notions et contenus :
  • Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques
  • Quelques propriétés de la matière
  • Notion de contraintes
  • Recherche d’idées
  • Usage de logiciels usuels
  • Compétences exigibles :
  • Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière
  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique
  • Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir

Objectif(s) pédagogique(s)

  • Prendre conscience de la quantité de déchets, des matériaux dont ils sont composés et sensibiliser les élèves au recyclage
  • Concevoir un prototype d’application répondant à un besoin identifié

Objectifs disciplinaires et/ou transversaux

  • Identifier les matériaux
  • Mettre en oeuvre des tests simples
  • S’approprier différentes ressources (documents, résultats d’expérience,...) afin de l’utiliser dans un projet

Description succincte de l’activité

Les élèves sont sensibilisés à la quantité de déchets produits en quelques jours et identifient les matériaux dont ceux-ci sont composés. Ils mettent alors en œuvre des tests permettant d’identifier ces différents matériaux qui seront ensuite utilisés afin de construire la pensée algorithmique qui permettra l’élaboration du prototype d’application.

Découpage temporel de la séquence

En classe entière :

  • en présentiel : 12h
  • en distanciel : 4h

Remarques :

  • Le travail est réalisé dans le cadre de l’enseignement sciences et technologie, le nombre d’heures envisageable est donc important sur une période courte (ici 2-3 semaines) et permet de mener le projet à son terme. Les notions travaillées sont liées à différents thèmes du programme et font appel à des outils déjà vus dans les chapitres précédents plutôt orientés SVT (tableau des attributs, clé de détermination, ...).
  • Cette séquence s’appuie sur des spécificités locales (couleur des poubelles, jour de ramassage, …), les ressources citées sont accessibles sur le site de la communauté d’agglomération. Évidemment ceci est reproductible en retrouvant les informations correspondantes.
  • La séquence n’a pas pour objectif de faire une revue exhaustive de l’ensemble des matériaux et encore moins de leurs propriétés. Nous avons fait le choix de ne garder que ceux qui reviennent fréquemment dans les déchets ramenés par les élèves : carton, papier, plastiques, verre, fer, cuivre et aluminium.

Pré-requis

Aucun nécessaire. Dans les faits, les élèves sont sensibilisés au recyclage lors de leurs deux premières années de cycle 3.

Outils utilisés / Matériel

  • 1 iPad par groupe (tout autre matériel permettant une production d’un diaporama par groupe est possible)

Déroulement de la séquence

À faire à la maison, avant la séance 1
  • Ramener 3 déchets propres (pot de yaourt, bouteille vide, épluchure, canette,...)
À faire en classe, séance 1 : nos déchets
  • Analyse de l’affiche de Yann Arthus Bertrand sur les déchets : que représente la photo ? Quel message souhaite faire passer le photographe ? Comment est construite l’image ? ...
  • Mise en commun de l’ensemble des déchets
  • Proposition de tri des déchets : les élèves travaillent ensemble au tri, naturellement ils séparent plastiques, carton, verre, métaux, ...
  • Discussion sur la diversité du "plastique" (opaque, transparent, mat, brillant, ...)
À faire à la maison, après la séance 1
  • Peser la quantité de déchets accumulés entre la séance 1 et 2
À faire en classe, séance 2 et 3 : les tests d’identification
  • Mise en commun des masses de déchets mesurées - comparaison avec la valeur annoncée par Y.A.B.
  • 3 activités sont proposées à la suite, elles portent sur l’identification de différents matériaux. Ces tests peuvent être réalisés simultanément par tous les groupes, ou sous forme d’ateliers tournants (cela dépend des conditions matérielles).

Atelier 1 : la transparence

Atelier 1 : transparence

Atelier 2 : les plastiques
Document élève

Atelier 2 : doc élève

Fiche à disposition

Atelier 2 : fiche 1
Atelier 2 : fiche 2

Atelier 3 : la conduction électrique

Atelier 3 : la conduction électrique
À faire à la maison, après la séance 3
  • Construire un "tableau des propriétés" semblable au tableau des attributs déjà vu en début d’année lors du chapitre sur la notion d’espèce.
    Le tableau peut-etre fourni aux élèves les plus en difficulté (sans les informations en rouge).
À faire en classe, séance 4 : tableau des propriétés et construction de la clé de détermination
  • Correction du tableau des propriétés
  • Mise en place de l’équivalent de la clé de détermination qui servira comme appui à la conception de l’application
À faire en classe, séance 5 : identification du choix des poubelles pour chaque matériau
  • Les élèves prennent connaissance du document distribué par la communauté d’agglomération qui informe des jours de passage de relève des différentes poubelles, du contenu attendu des différentes poubelles, ...
  • Les élèves peuvent utiliser le document suivant afin de faciliter l’identification des éléments nécessaires
  • Les élèves doivent alors compléter leur clé de détermination avec le maximum d’information issu de ce document
À faire en classe, séance 6 : prise en main de l’application utilisée pour faire le diaporama
  • Les élèves prennent connaissance de l’application prévue (Keynote ici) et construisent quelques pages. La notion d’ergonomie, de mise en page, de charte graphique, du choix des couleurs, ... seront abordées afin de sensibiliser.
  • Les élèves découvrent les boutons qui permettent d’aller d’une page à une autre dans un diaporama ce qui donne l’impression de naviguer dans une application.
  • Le barème de l’évaluation de l’application est discuté et négocié. On fait émerger les contraintes dans la réalisation du projet ainsi que de cahier des charges. Les notes seront mises suivant un nombre d’étoiles comme sur un "store applicatif". Chaque classe choisit la répartition des étoiles, le professeur impose 5 étoiles sur la bonne identification du matériau à la suite des questions posées et 5 étoiles sur la bon choix de la poubelle. Les 10 autres étoiles seront réparties librement (est apparu : l’esthétique, le sens des phrases, l’orthographe, l’ergonomie, la présence d’un bouton retour et d’un bouton "home").
À faire en classe, séance 7 : travail au brouillon de l’architecture de l’application
  • Les élèves travaillent sur papier à l’architecture globale de l’application en utilisant le document gabarit.
  • Ils prévoient ainsi la mise en page, les liens entre les pages, ...
À faire en classe, séance 8 : travail au brouillon de l’architecture de l’application
  • Reprise des critères d’évaluation après production des brouillons
  • Fin du travail au brouillon
À faire en classe, séance 9-10-11 : travail sur l’application
  • Chaque groupe, une fois le brouillon finalisé, passe à la production sur l’application prévue.
  • Le bon fonctionnement des liens sont vérifiés.
À faire en classe, séance 12 : co-évaluation
  • Chaque classe co-évalue à l’aveugle. Chaque application est testée et chaque groupe évalue toutes les applications de l’autre classe.

Retour d’expérience

Les plus-values pédagogiques (enseignants / élèves)
  • Travail en projet : l’enseignement de sciences et technologie se prête pleinement à ce mode de travail. Le temps peut-être pris pour construire un projet et aboutir à une production finale qui fait sens.
  • La production finale évoque clairement un "objet" auquel nous sommes confrontés quotidiennement, une application. Cela a permis d’aborder des notions d’expérience utilisateur, d’ergonomie, de choix de couleur, de transition, ...
  • Sans le savoir, les élèves ont ici été confrontés à la notion d’algorithme. La mise en page sous forme d’une clé de détermination puis la représentation des différentes pages participe à la découverte et à la construction de la notion d’algorithme.
  • La production finale permet enfin de conceptualiser dans la vie quotidienne du contenu théorique pouvant apparaitre comme déconnecté de la réalité.
Les freins
  • La maitrise du logiciel par le professeur : le professeur doit avoir une utilisation avancée du logiciel utilisé afin de connaitre son fonctionnement (y compris des fonctionnalités peu utilisées) et s’assurer que les élèves soient capable de maitriser les gestes "techniques" de mise en place du diaporama final.
Les leviers
  • La motivation : le travail en projet est facteur de motivation. Il permet l’accrochage de tous et d’ancrer les connaissances par une appropriation et une mobilisation des différents éléments dans un autre contexte.
  • Les notions abordées ici ne relèvent pas d’une grande difficulté, la mise en place du projet en est facilité puisque l’aspect théorique est maitrisé par tous.
  • La production finale permet de mettre en évidence les besoins de contenus théoriques et de comprendre les enjeux des notions abordées.
Les pistes pour aller plus loin ou généraliser la démarche
  • Un travail sur un logigramme aurait pu être fait en restructurant les différentes parties afin de ne pas faire doublon avec la "clé de détermination".
  • La démarche ne peut être généralisable, elle peut être utilisée sur d’autres chapitres qui relève d’une pensée algorithmique (classification des espèces par exemple) ou alors à une méthodologie de résolution d’exercices par exemple.

Remarque : pour intégrer une vidéo il suffit de copier-coller l’url de la page web la contenant dans le corps de l’article.

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