Explorateurs de l’océan

But de l’expérience

Identifier les éléments biotiques et abiotiques repérés dans la cour de l’école et en étudier les interactions.

Introduction

Commencez par présenter le concept des éléments biotiques et abiotiques, pour ensuite en identifier quelques-uns dans la classe.

• Demandez aux élèves d’identifier certains éléments vivants dans la classe (c.-à-d. des humains, peutêtre des plantes, des insectes, des micro-organismes). Il s’agit d’éléments biotiques.
• Demandez aux élèves d’identifier des éléments non vivants qui constituent l’environnement de la classe (p. ex., la lumière – naturelle ou électrique, l’eau, le chauffage, les gaz – oxygène, dioxyde de carbone, la poussière, les ordures). Il s’agit d’éléments abiotiques.
• Demandez aux élèves comment nous (les humains) interagissons avec chacun de ces éléments. Quelles répercussions subissons-nous s’il y a trop ou trop peu de chacun de ces éléments?

Matériel

• Fiche de travail : éléments biotiques et abiotiques dans une cour d’école
• Stylo ou crayon

En préparation

1. Divisez la classe en équipes de 2 ou 3 élèves.
2. Assurez-vous que chaque équipe est munie d’une copie de la fiche de travail et d’un stylo ou d’un crayon.
3. Assurez-vous que les élèves sont habillés de façon appropriée selon la météo.

But de l’expérience

Identifier et classifier les organismes trouvés près de l’école et les organiser dans un système de classification selon leurs caractéristiques.

Introduction

Commencez par présenter le concept de classification en faisant référence à la façon de classer les objets du quotidien, par exemple, le classement des livres dans une bibliothèque ou le classement des films et des émissions de télé par catégorie sur les sites de diffusion.

Matériel

• Recommandé : dispositif muni d’une fonction d’appareil photo. En remplacement d’un tel appareil, utiliser la fiche de travail « Description des organismes vivants » et un stylo.
• Recommandé : ordinateur ou tablette. À défaut de ces appareils, papier et crayon.

En préparation

1. Divisez la classe en équipes de 2 ou 3 élèves.
2. Assurez-vous que chaque équipe dispose du matériel nécessaire pour répertorier ses observations (stylo et papier ou appareil photo).
3. Assurez-vous que les élèves sont habillés de façon appropriée selon la météo.

(Activité inspirée du défi Build an ROV, 30 minute student Challenge du réseau Ocean Networks Canada)

But de l’expérience

Dans le cadre de ce projet, des équipes de quatre élèves ou plus sont chargées de construire un engin pouvant réaliser des défis s’apparentant à ceux auxquels les opérateurs d’engins télécommandés font face sur le terrain. Élèves et enseignants sont invités à faire preuve de créativité dans le cadre de ce défi, puisqu’il n’y a pas de bonnes réponses ni de solutions définies. Vos élèves et vous devrez plutôt voir ce que vous arriverez à faire avec les outils dont vous disposez.

Introduction

Commencez par démontrer l’importance de la recherche océanique et de l’utilisation des engins télécommandés pour en apprendre davantage sur nos océans.

1. 1. Présentez la vidéo « Communautés côtières et santé des océans », du réseau Ocean Networks Canada, en français ou en anglais.
   2. Présentez la vidéo « Ocean Networks Canada – Selected Highlights » du réseau Ocean Networks Canada, qui renferme des images captées par un engin télécommandé dans les profondeurs marines (vidéo disponible en anglais seulement).
   3. Expliquez aux élèves le but de l’activité : construire un engin pouvant réaliser des défis s’apparentant à ceux auxquels les opérateurs d’engins télécommandés font face sur le terrain.
   4. Regroupez vos élèves en équipe de quatre ou plus.
   5. Expliquez les tâches que l’engin devra accomplir durant le défi (voir les suggestions ci-dessous).
   6. Présentez aux élèves le matériel dont ils disposeront durant le défi (voir les suggestions ci-dessous).

Matériel

• Matériel suggéré pour les élèves
• Un objet recyclé de leur choix
• Ruban de masquage pour la construction (une longueur de bras) • Huit bâtonnets de bois (Popsicle)
• Deux baguettes ou brochettes en bambou (pour accrocher le véhicule télécommandé)
• Une feuille de papier blanc
• 60 cm de corde
• Six trombones

Matériel à la disposition de l’équipe, mais ne devant pas être intégré à l’engin

• Une paire de ciseaux
• Un stylo et un crayon

Matériel suggéré pour les tâches

• Quelques tasses de farine
• Plaques à biscuits
• Un gros sac de guimauves
• Un gros sac d’oursons en gelée
• Quelques bandeaux pour les yeux

Exigences suggérées pour les véhicules télécommandés

• L’engin télécommandé doit être relié à une « corde de suspension » pour reproduire le flottement des véhicules télécommandés sur la mer. Les élèves doivent suspendre leur engin télécommandé à une corde reliée à une baguette. Ils ne doivent pas toucher directement à l’engin. Ils ne peuvent toucher qu’à la baguette ou à la corde.
• L’engin télécommandé doit être muni d’un câble de dragage de 30 cm, pour reproduire le « cordon ombilical » qui évite la perte en mer des engins télécommandés.
• L’engin télécommandé doit pendre verticalement au bout de la corde de suspension.
• L’engin télécommandé doit pouvoir ramasser et déposer un objet (les élèves ne peuvent toucher directement à l’engin, mais ils peuvent le toucher indirectement, par exemple, à l’aide de cordes).
• Les élèves peuvent utiliser un stylo, un crayon et des ciseaux pour construire leur engin, mais ils ne recevront aucun autre matériel en cas de bris.
• Ils n’auront que 30 minutes pour construire leur engin avant le début des défis.

Tâches suggérées

1. Traverser des zones dangereuses
   • À l’aide de chaises, de tables ou de pupitres, créez une zone dans laquelle les élèves devront naviguer avec leur engin télécommandé.
   • Dans la vraie vie, les opérateurs d’engins télécommandés ne prennent pas place dans ceux-ci. Ils ne peuvent donc pas voir ce qui les entoure. Ils doivent plutôt imaginer leur engin télécommandé dans un cadre tridimensionnel pour éviter qu’il entre en collision avec quoi que ce soit. Pour reproduire cette situation, demandez à chaque équipe de désigner un membre qui devra « conduire » l’engin télécommandé pendant au bout du câble de suspension sur le terrain (en survolant ou en contournant les objets), les yeux bandés. L’opérateur de l’engin doit écouter les directives de ses coéquipiers (qui, pour leur part, verront la scène, mais ne pourront toucher à l’engin).
   • Pour ajouter au défi, limitez-en la durée. Pour chaque erreur commise par l’engin télécommandé (s’il heurte un objet ou s’il se coince), ajoutez 10 secondes au chronométrage final.
2. Recueillir un échantillon sur un fond marin couvert de sédiments
   • À l’aide d’une plaque à biscuit recouverte de farine, créez un fond marin couvert de « sédiments ». Éparpillez quelques oursons en gelée ou autres bonbons mous sur la farine, pour représenter des animaux ou d’autres échantillons gisant au fond de la mer. Les engins télécommandés perdent de la visibilité – et risquent d’être endommagés – par des sédiments meubles dans l’eau. La légèreté de la farine imite les sédiments mous au fond de l’eau. Durant la tâche, les élèves devront faire attention de ne pas déplacer la farine ni d’en ramasser sur leur engin en ramassant un objet dans les sédiments.
   • Pour ajouter au défi, limitez le nombre de tentatives accordé à l’engin télécommandé pour recueillir l’objet sur le fond marin et attribuez un nombre de points déterminé à chaque tentative. Par exemple, on peut attribuer 50 points pour une première tentative réussie, 25 points si la deuxième tentative est réussie ou 15 points si l’équipe réussit à recueillir l’objet à sa troisième tentative.
3. Déposer soigneusement une charge
   • Désignez une « zone de largage », pouvant prendre la forme d’un espace délimité par du ruban sur le plancher, d’une boîte, d’une cible ou d’un dessus de table. À quelques mètres de la zone de largage, désignez un point de départ. On utilise souvent un engin télécommandé pour transporter des instruments fragiles vers des réseaux sous-marins et dans le cadre de ce défi, les élèves doivent transporter et déposer une guimauve.
   • Les élèves peuvent utiliser la méthode de leur choix pour fixer leur guimauve à leur engin télécommandé, mais une fois que l’engin aura quitté la ligne de départ, les élèves ne pourront plus y toucher directement. L’engin devra déposer la guimauve dans la zone de largage sans l’abîmer.
   • Pour ajouter au défi, limitez le nombre de tentatives accordé à l’engin télécommandé pour déposer la guimauve sur le fond marin et attribuez un nombre de points déterminé à chaque tentative. Par exemple, on peut attribuer 50 points pour une première tentative réussie, 25 points si la deuxième tentative est réussie ou 15 points si l’équipe réussit à déposer la guimauve à sa troisième tentative.

Phase de construction (30 minutes)

1. Accordez 30 minutes aux élèves pour créer un engin qui aura la capacité d’effectuer toutes les tâches prévues.
2. Rappelez aux élèves qu’ils n’auront pas de matériel supplémentaire et qu’ils ne peuvent utiliser que ce qui leur est fourni.

Phase d’essai (30 minutes)

1. Répartissez les équipes entre les stations. Une fois que l’équipe aura terminé une tâche donnée, dirigez-les vers une autre station.
2. L’activité prend fin lorsque le temps est écoulé ou lorsque les équipes ont terminé toutes les tâches.
3. Facultatif : accordez à chaque équipe un pointage par station.

Conclusion de l’activité (15 minutes)

1. Discutez des réussites et des échecs avec les élèves. Qu’est-ce qui a fonctionné et qu’est-ce qui a échoué?
2. Explorez la façon dont les véritables engins télécommandés abordent et surmontent des défis semblables ou autres sur le terrain.
3. Demandez aux élèves de revoir la conception de leur engin télécommandé à la lumière de leur expérience.
4. Amenez les élèves à réfléchir à l’expérience et à décrire les défis et les réussites qu’ils ont vécus au fil de l’activité.