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Étudier le climat avec CloudSat

Guide de l'éducateur

A. Description générale

1.0 Public cible

La ressource d'apprentissage Étudier le climat avec CloudSat s'adresse aux élèves des quatrième, cinquième et sixième années du primaire.

2.0 Objectifs pédagogiques généraux

Cette ressource d'apprentissage répond aux exigences du Protocole pancanadien en sciences et technologie pour les élèves du primaire. Elle cible les connaissances, les habiletés et les attitudes décrites ci-après.

Connaissances

• Démontrer que la science et la technologie utilisent des démarches spécifiques pour étudier les mondes naturels et fabriqués ou pour chercher des solutions à des problèmes pratiques. (104)
• Décrire l'interaction des sciences et de la technologie dans l'étude et la résolution de questions et de problèmes d'ordre général ou spécifique. (106)
• Décrire et composer les caractéristiques et les propriétés d'êtres vivants, d'objets et de substances. (300)
• Décrire et prédire les causes, les effets et les régularités liés aux changements chez les êtres vivants et les objets inanimés. (301)

Habiletés

• Poser des questions au sujet d'objets et d'événements dans le milieu local et élaborer des plans pour étudier ces questions. (204)
• Observer et poursuivre des recherches sur son milieu et enregistrer les résultats. (205)
• Interpréter les résultats de recherches au moyen de méthodes appropriées. (206)
• Travailler en collaboration pour réaliser des activités liées aux sciences et communiquer des idées, des procédures et des résultats. (207)

Attitudes

• Apprécier le rôle des sciences et des technologies dans la compréhension du monde. (409)
• Travailler en collaboration pour explorer et poursuivre des recherches. (418)

3.0 Contenu de la ressource d'apprentissage

Cette ressource d'apprentissage inclut le matériel suivant :

• l'application Étudier le climat avec CloudSat, qui comprend :
  
  
  • un carnet de notes électronique imprimable;
  • le guide pédagogique de l'enseignant;
  • des pions;
  • la lettre de Maxime Brouillard;
  • un plateau de jeu (un par équipe de quatre) et des pièces d'un casse-tête géant à l'image de CloudSat;
  • une affiche de classification des nuages.
    
    
• Tout le matériel peut être commandé ou téléchargé sur le site
  www.asc-csa.gc.ca.

4.0 Description générale du concept

Dans le cadre de cette expérience d'apprentissage, la classe joue le rôle d'une équipe de chercheurs multidisciplinaires qui reçoit une lettre d'une équipe de climatologues réputés dirigée par un dénommé Maxime Brouillard. Dans sa lettre, Maxime Brouillard rappelle les aléas du climat et sollicite l'aide des élèves pour améliorer la prévision météorologique à long terme. Pour accomplir cette mission, les élèves chercheurs doivent acquérir une meilleure compréhension des prévisions météorologiques et climatologiques. Ils doivent également démontrer qu'ils possèdent les habiletés et les attitudes nécessaires à la méthode scientifique.

Les élèves forment des équipes de quatre. Au début de l'activité, chaque équipier choisit une spécialité : climatologie, chimie, hydrologie ou astronomie. Chacun doit trouver l'information liée à sa spécialité - par des lectures, des expériences, etc. - et partager ensuite ses découvertes avec ses coéquipiers. Les spécialités choisies par les jeunes constituent autant de facettes des sciences de la Terre. Les connaissances acquises permettent à chacun de devenir des spécialistes débutants des sciences de la Terre au cours de l'activité.

Pour aider les élèves à résoudre la problématique de départ, Maxime Brouillard a conçu une version très simplifiée des simulateurs informatiques utilisés par les scientifiques. Ce simulateur permet aux élèves de manipuler les variables qui influencent le climat pour évaluer leur impact sur le bilan énergétique et, à terme, sur le climat. Cet exercice de simulation les amène à découvrir les différentes facettes de la prévision climatique à long terme et à trouver des moyens d'améliorer la qualité des prévisions.

Les élèves peuvent consulter à volonté le carnet de notes électronique dans lequel sont consignées leurs réponses aux questions de l'application en cours d'exécution.

L'enseignant, qui agit comme chef de mission, se sert du carnet de notes pour suivre la démarche des élèves, pour les évaluer et pour consolider les apprentissages. Ensuite, les élèves pourront consulter leur carnet de notes pour formuler des recommandations aux climatologues. En retour, les climatologues donneront de nouvelles instructions ou informations aux élèves pour les aider à faire progresser leurs recherches. Évidemment, cette communication est virtuelle.

À la fin du projet, chaque équipe est invitée à rédiger une communication scientifique pour expliquer son cheminement de recherche et ses résultats aux autres chercheurs en climatologie.

Fonctionnement du plateau de jeu

• Chaque équipe a un plateau de jeu.
• L'évolution du projet est indiquée par la position des pions sur le plateau de jeu.
• À chaque étape de la simulation, le chef de mission indique à l'équipe d'avancer ses pions de deux, trois ou quatre cases, selon la qualité du travail réalisé dans le carnet de recherche.
• Pour chaque case où ils posent leur pion, les élèves reçoivent deux pièces de casse-tête qu'ils peuvent placer au centre du plateau de jeu.
• À la fin de la partie, Maxime Brouillard permet à tous les participants d'avancer de deux cases supplémentaires pour les remercier d'avoir participé au projet scientifique.

5.0 Phases de recherche