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Mesures

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05/11/1999 Réponse de J.M Rolando
Tout dépend des activités proposées…
C'est plutôt sous cet angle que je vais tenter de répondre à cette question. Quelles activités peut-on faire avec le thermomètre ? Au service de quels objectifs ? En quel cycle sont-elles pertinentes ?
Je m'attacherai à davantage de précision dans ce que je pense correspondre au cycle 2. Mais je crois utile de donner aussi quelques indications pour le cycle 3.
L'utilisation du thermomètre peut répondre à plusieurs sortes d'objectifs.

1- Il est souvent utilisé comme instrument de mesure dans des situations qui ne visent pas spécialement des apprentissages à son propos.
2- Son utilisation peut répondre à l'objectif de commencer à construire le concept de température.
3- On peut en faire un objet d'étude : comment l'utilise-t-on ? Sur quels principes fonctionne-t-il ? Quels sortes de thermomètres trouve-t-on ?

Ces catégories ne sont pas hermétiques. En utilisant le thermomètre dans des situations du type 1, on est amené à s'en servir, donc à apprendre à l'utiliser (point 3). Ce découpage répond donc surtout à une commodité de présentation.

1. Le thermomètre : un instrument de mesure au service d'objectifs variés.
Différentes activités permettent d'introduire et d'utiliser le thermomètre dès le cycle 2. L'activité météo est la plus courante, mais il y en a d'autres.
Sans chercher à établir une liste exhaustive, voici quelques idées que je livre à titre d'exemple. Ce sont des hypothèses issues de classes de CE1. Elles se prêtent à une vérification expérimentale utilisant le thermomètre.

Une graine pousse plus vite s'il fait chaud…
Certaines plantes meurent s'il fait trop chaud…
Si on souffle dans la soupe, ça la fait refroidir…

Toutes ces activités sont intéressantes dès le cycle 2. Simultanément, elles développent des compétences dans l'utilisation du thermomètre.
Dans cet esprit, 7 séances ne me paraissent pas déraisonnables. Mais il faut bien voir que les objectifs ne concernent pas vraiment les thermomètres, même si, au passage, il faut bien apprendre à s'en servir.

2. Commencer à construire des savoirs en rapport avec le concept de température.
Malgré sa grande complexité, quelques aspects du concept peuvent faire l'objet d'une première élaboration à l'école.
- Un premier travail peut être mené dès le cycle 2 sur la constance de la température de fusion-solidification de l'eau pure (voir détail ci-dessous). Il est à prolonger au cycle 3.

D'autres objectifs peuvent être suivis en cycle 3.

Constance de la température d'ébullition de l'eau pure (sous la pression atmosphérique normale). (Cycle 3).
Équilibre thermique : tous les objets se trouvant depuis suffisamment longtemps dans une même pièce sont à la même température. Cet aspect se traite en général en liaison avec l'isolation thermique. (Cycle 3).

Je me bornerai à développer le premier point qui peut concerner le cycle 2, en fournissant quelques réflexions pour poursuivre en cycle 3. Je n'aborderai pas le problème de l'équilibre thermique qui justifierait à lui seul un long développement, et qui, de toute façon, n'est pas pertinent au cycle 2.

2.1. Température de fusion-solidification (cycle 2)
Je crois déjà qu'il faut éviter l'activité statique, qui consiste à mettre un thermomètre dans un verre, contenant de l'eau liquide et des glaçons, et remarquer que la température est égale à O°C. Cela n'intéresse ni l'élève de cycle 2 qui a besoin d'action, ni celui de cycle 3 qui a besoin de défis et d'énigmes.
Voici une idée adaptée au CP (à faire en hiver).
Je propose d'engager les élèves dans la fabrication de glaçons (à l'école), en utilisant le congélateur et le réfrigérateur, mais aussi en trouvant d'autres endroits. On recueille les propositions des élèves (dehors la journée, la nuit, à l'ombre, au soleil…). On en suggère d'autres : et si l'on mettait un verre d'eau dans une cave ?... Dans une glacière, dans une cuvette pleine de glace, en bas du réfrigérateur… ? Etc.
Les élèves font d'abord des paris puis mettent en place l'expérimentation…
Après vérification, il apparaît que la distinction "froid ou chaud" est insuffisante. Les différents lieux sont plus ou moins froids, d'où la nécessité d'un instrument pour mesurer. Les expériences sont reprises mais avec cette fois une mesure. Cela débouche sur une échelle présentant deux grandes parties : au-dessus de zéro, l'eau est liquide ; au-dessous elle est solide.

Je ne crois pas qu'on puisse aller beaucoup plus loin en CP.
En CE1, la lecture sur la droite graduée du thermomètre est possible. Les températures "négatives" étant comprises comme celles qu'on lit sur une deuxième échelle orientée en sens inverse.

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Quelles notions faire passer sur la météo au cycle 2?
23/01/2000 Question de Anne-Sophie Boullis, enseignante en cycle 2 dans le département 62, à l'école Paul Sion,   annesophie.boullis@free.fr,
Bonjour, Je cherche à connaître quelles sont les notions spécifiques à faire passer à des élèves de CE1 sur le thème de la météo. Après l'étude des différents thermomètres, des bulletins météo. Jusqu'où doivent aller les explications? Pour l'instant je n'en suis qu'à l'élaboration du projet pour le faire sur tout le mois de février afin de faire une courbe puis de comparer avec les mois suivants. Merci.

09/02/2000 Réponse de Michel Ouliac, professeur à l'IUFM de Reims, centre de Chaumont, Membre de l'équipe de recherche IUFM de Reims "Sciences et technologie à l'école".
Le thème de la météo est utilisé depuis le cycle 1; il s'agit maintenant de dépasser la simple observation pour rentrer dans une approche plus "scientifique" en passant à la phase indispensable de la mesure. Au cycle 2, le seul instrument de mesure explicitement signalé dans les IO est le thermomètre (en dehors des mesures de longueur bien sûr); l'utilisation du thermomètre n'est pas si simple et la mesure de la température chaque jour et à différents moments de la journée peut être une entrée intéressante pour réfléchir à la bonne utilisation du thermomètre; de nombreuses activités sont décrites dans la littérature pédagogique. Pour donner du sens à ces mesures de température, il faut pouvoir repérer comment les températures varient sur une période assez longue mais le tracé de courbes est prématuré au C2. Par contre, on peut dessiner plusieurs schémas de thermomètres les uns à côté des autres et reporter chaque jour la hauteur de la colonne colorée:on n'est pas très loin de la "courbe de température" sans avoir besoin de la tracer (à ce sujet, voir par exemple "la physique est un jeu d'enfant" de Mireille Hibon). On peut de plus mettre en rapport la température extérieure avec la nature des précipitations (influence de la température sur les états de l'eau). L'autre aspect de la météo au C2 est orienté vers les activités de "codage-décodage" en s'appuyant sur le vécu des élèves; chacun sait que les bulletins-météo des chaînes de télé sont les émissions les plus regardées. On peut, un même soir, enregistrer les bulletins des différentes chaînes (en zappant assez vite, c'est possible !) et acheter différents journaux le lendemain matin. Une lecture de chacun des supports (individuellement ou en petits groupes) et une comparaison des différents symboles utilisés (décodage) permet de percevoir qu'une même chose peut être codée (mais aussi parfois décodée) différemment; le travail suivant consiste à faire réaliser (après travail individuel et confrontation des propositions) un système de codage propre à la classe afin d'avoir un "langage" commun à tous les élèves. On est bien dans une activité de "lecture-écriture". Tout cela est loin d'être complet... mais j'espère que cela donnera quelques pistes de réflexion.