Trousse pédagogique STIM

Développez les compétences et les aptitudes en résolution de problèmes de vos élèves

Explorez en profondeur les notions de démarche d’investigation et de résolution de problèmes avec vos élèves en utilisant la trousse de ressources éducatives STIM (science, technologie, ingénierie et mathématiques) et les objectifs de développement durable des Nations Unies. Le synopsis ci-dessous est destiné aux enseignants suivant les programmes pédagogiques de l’Ontario de la 6e à la 8e année. La trousse peut cependant être adaptée à tout autre niveau scolaire.

Marche à suivre

  1. Trouvez un sujet d’intérêt ou pertinent sous l’angle des objectifs de développement durable de l’ONU afin de contextualiser le projet de conception fondé sur un problème pour les élèves.
  2. Préparez les élèves au projet de conception en leur faisant relever deux ou trois défis de compétences.
  3. Apportez un soutien aux élèves pour qu’ils mènent à bien le projet de conception en les aidant :
      1. à faire des rapprochements avec le programme pédagogique
      2. à concevoir des solutions novatrices
      3. à créer et à tester des prototypes

Cette trousse d’outils, conçue pour accompagner les enseignants et les élèves tout au long de l’expérience d’apprentissage comprend :

  • des plans de cours et des diapositives pédagogiques concernant le projet de conception fondé sur un problème et les défis de compétences
  • des documents et des feuilles de travail pour les élèves
  • des exemples d’évaluations des élèves
  • des guides pour la manipulation des outils

Pour permettre des personnalisations et des modifications qui reflètent les besoins et les intérêts de chaque classe, toutes les ressources sont disponibles via Google Drive au format Docs, Slides et PDF.

Deux photos montrant l'évolution du projet d'ingénierie de deux élèves.


1. Objectifs de développement durable des Nations Unies

En 2015, les Nations Unies ont adopté 17 objectifs de développement durable en vue de s’attaquer à 17 problèmes mondiaux afin de les régler d’ici 2030. Ces objectifs constituent un appel à l’action lancé à tous et toutes, notamment aux enseignants et aux élèves, de tout âge, afin de créer ensemble un avenir meilleur. Pour en savoir davantage, consultez le site Web des Nations Unies.

Pour réaliser le projet de conception fondé sur un problème, sélectionnez un objectif de développement durable. Choisissez un objectif en fonction des liens avec le programme pédagogique (Docs) (PDF) et des intérêts de vos élèves. Par exemple, vous pourriez explorer le thème des améliorations à apporter à votre communauté locale en vous concentrant sur l’objectif 11 : villes et communautés durables. Pour faciliter la présentation de la leçon, vous pouvez utiliser le modèle de planification pour l’évaluation en STIM (Docs) (PDF) et la présentation pédagogique accompagnant le projet de conception fondé sur un problème, les diapositives «Innover pour le changement».

Des exemples d'évaluations d'élèves disponibles comprennent une évaluation de présentation orale (Docs) (PDF) et une liste de vérification pour l'observation.

2. Défis de compétences

Favorisez le développement des compétences chez les élèves en sélectionnant deux ou trois défis de compétences en fonction des liens avec un programme pédagogique propre à une année scolaire (outre la collaboration, la planification et la communication), des ressources offertes et des intérêts de vos élèves.

Pour les défis impliquant l'utilisation d’outils à main, des diapositives d'instructions pour la manipulation des outils et un passeport sur l’utilisation sécuritaire d’outil sont disponibles. Des défis à basse technologie sont disponibles et ont été indiqués ci-dessous.

Remarque : Des liens avec le programme pédagogique de la 5e année ont été inclus à l’intention des enseignants qui ont des classes combinées (à années multiples).

Mission accessible (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Forme et fonction (7)
  • Systèmes à l’œuvre (8)

Compétences ciblées

  • Micro:bit (facultatif)
  • Construction de circuits (facultatif)
  • Innovation et itération
  • Esquisse de prototype

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Bolides à élastique

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Gestion des données
  • Économie d’énergie et conservation des ressources (5)
  • Forme et fonction (7)

Compétence ciblée

  • Utilisation d’outils à main

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Bolides électriques

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Gestion des données
  • Électricité et appareils électriques (6)
  • Forme et fonction (7)

Compétences ciblées

  • Utilisation d’outils à main
  • Construction de circuits

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Bolides propulsés par souricière

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Gestion des données
  • Systèmes à l’œuvre (8)

Compétence ciblée

  • Utilisation d’outils à main

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Alarme animalière

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Électricité et appareils électriques (6)
  • Systèmes à l’œuvre (8)

Compétences ciblées

  • Micro:bit
  • Construction de circuits
  • Innovation et itération
  • Esquisse de prototype

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Moi au cube (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Arts visuels
  • Forme et fonction (7)

Compétences ciblées

  • Utilisation d’outils à main
  • Orientation spatiale

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Laïka 2.0 (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Économie d’énergie et conservation des ressources (5)
  • Vol (6)
  • Espace (6)

Compétences ciblées

  • Utilisation de pièces détachées
  • Innovation et itération
  • Esquisse de prototype

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Mini-montagnes russes

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Économie d’énergie et conservation des ressources (5)
  • Forme et fonction (7)

Compétences ciblées

  • Utilisation de pièces détachées
  • Innovation et itération

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Atterrisseur spatial (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Gestion des données
  • Vol (6)
  • Espace (6)
  • Forme et fonction (7)

Compétences ciblées

  • Utilisation de pièces détachées
  • Innovation et itération
  • Esquisse de prototype

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Éolienne (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Gestion des données
  • Économie d’énergie et conservation des ressources (5)
  • Électricité et appareils électriques (6)
  • Forme et fonction (7)
  • Systèmes à l’œuvre (8)

Compétences ciblées

  • Utilisation d’outils à main
  • Innovation et itération
  • Esquisse de prototype

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Art en cartons de lait (basse technologie)

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Forme et fonction (7)
  • Géométrie et sens spatial (6 et 7)

Compétence ciblée

  • Orientation spatiale

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Robots gribouilleurs

Liens avec les programmes-cadres

  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Électricité et appareils électriques (6)

Compétences ciblées

  • Construction de circuits
  • Innovation et itération

Plan de leçon et diaporama d'instructions

Aventure Micro:bit

Liens avec les programmes cadres

  • Compétences en résolutions de problèmes technologiques
  • Compétences en recherche scientifique et en expérimentation
  • Arts du langage
  • Électricité et appareils électriques (6)
  • Systèmes à l’œuvre (8)

Compétences ciblées

  • Micro:bit
  • Construction de circuits

Plan de leçon et diaporama d'instructions

3. Projet de conception fondé sur un problème

Apprenez-en plus sur l’objectif de développement durable que vous avez choisi en réalisant un projet de conception fondé sur un problème. À l’aide des plans de cours, guidez les élèves dans la conception de solutions novatrices aux problèmes liés à l’objectif de développement durable choisi, et accompagnez-les dans la création de prototypes pour modéliser les solutions qu’ils ont conçues.

Leçon 1 : Découverte du sujet de recherche et sélection d’un thème pour la recherche d’une solution novatrice

Leçon 2 : Partage des idées de prototypes avec la classe, rétroaction et choix des améliorations à apporter

Leçon 3 : Amélioration de la conception en fonction des réactions, création d’un nouveau croquis et de la liste des matériaux nécessaires, et distribution des tâches pour répartir le travail

Leçon 4 : Transformation de l’esquisse de conception en un prototype tangible

Leçon 5 : Communication du projet par la «vente» de l’idée de prototype auprès d’entrepreneurs pairs

Pour télécharger l'ensemble de la trousse pédagogique STIM incluant les plans de leçon, les diaporamas d'instructions, les liens avec les programmes-cadres et les feuilles de travail, cliquez ici.


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La trousse pédagogique STIM a été élaborée en collaboration avec Ingenium.

Ce projet a été rendu possible grâce à la contribution financière du ministère de l’Éducation de l’Ontario et du gouvernement du Canada dans le cadre de l’Entente Canada–Ontario relative à l’enseignement dans la langue de la minorité et à l’enseignement de la seconde langue officielle, 2013-2014 à 2017-2018.

À noter que le contenu n’engage que ses auteurs et ne traduit pas nécessairement le point de vue du ministère de l’Éducation de l’Ontario ou du gouvernement du Canada.