L eau dans la vie quotidienne (cycle 3)

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1 L eau dans la vie quotidienne (cycle 3) Champ disciplinaire Sciences connaissances Education à l environnement : - Trajet et transformation de l eau dans la nature (perméabilité et porosité des sols, infiltration) - La qualité de l eau Energie - L énergie hydraulique compétences Dans le cadre d une méthode qui permettra d articuler questionnement sur le monde et démarche d investigation,: - Concevoir et réaliser des expériences - Rechercher des solutions techniques - Observer - Faire de la recherche documentaire Faire des enquêtes et des visites Education civique L environnement : - Protection et respect (affaire de tous et devoir de chacun) - Etre citoyen dans sa commune - Prendre part à l élaboration collective des règles de vie - Participer à un débat pour examiner les problèmes en respectant la parole d autrui et en collaborant à la recherche d une solution - La responsabilité que nous avons à l égard de l environnement Géographie La ville : - La vie quotidienne en ville (eau, chauffage, alimentation, déplacement, ramassage des ordures, pollution ) - S informer (recevoir des informations, rechercher des informations) - Exploiter des informations (Présenter des documents, analyser des documents de nature différente) - S informer (faire la synthèse des informations collectées, critiquer les informations) - Réaliser (présenter des travaux ordonnés, réaliser des représentations efficaces et soignées) - Communiquer par la parole et par l écrit - 1 -

2 Une démarche possible L eau dans la vie quotidienne : - D où vient l eau que nous avons dans l école et à la maison et où va-t-elle une fois que nous l avons utilisée et qu elle est sale? - Recueil des conceptions initiales - L eau dans la nature (le cycle naturel de l eau) - Etat et changement d état de l eau (évaporation, condensation ) - possibilité de mise en place d un terrarium mettant en évidence l évapotranspiration des végétaux - L eau dans la ville de la station de captage à la station d épuration (le cycle urbain de l eau) -Visite d une station de captage, d un château d eau et d une station d épuration - technologie : Fabrication d un château d eau : Fabrication d une maquette du cycle urbain de l eau - La qualité de l eau - Suite à la visite de la station d épuration, travail sur la qualité de l eau - Mettre en évidence par évaporation qu une eau limpide n est pas nécessairement pure mais qu elle peut contenir des substances dissoutes - Filtrer l eau pour mettre en évidence que, dans la nature, des substances peuvent se retrouver dans les eaux souterraines (La composition de l eau minérale : elles se chargent en minéraux en traversant le sol la composition est donc différente en fonction du sol traversé. Dégustation possible) -Tester différentes matières composant le sol pour comprendre l infiltration -Il est très interdit de jeter certains produits dans la nature car ils sont très polluants et peuvent s infiltrer dans la nappe phréatique (recherche du pictogramme indiquant cela) -Il est préférable de laver sa voiture dans une station de lavage qui récupère les eaux savonneuses - L eau est aussi un milieu de vie : sa bonne qualité est indispensable pour la population aquatique (possibilité de calculer l indice biotique d une rivière locale en faisant des prélèvements d animaux : certains animaux plus sensibles à la pollution ne se trouvent plus dans certains cours d eau) - Qui mesure la qualité de l eau du robinet? - 2 -

3 - Les ressources en eau potable ne sont pas inépuisables - Quelles sont les ressources en eaux douces sur Terre? - Les conséquences du manque d eau - Quelles mesures prendre pour économiser l eau? Chiffrer le coût d un litre d eau potable (eau minérale, eau du robinet) A-t-on besoin d eau potable pour tous les usages de la vie quotidienne? Les usages possibles de l eau de pluie récupérée. Le coût d une fuite d eau Enquête : L usage de l eau dans l école : Repérage des points d eau, matérialisation de ces points d eau sur le plan de l école. : A quoi sert cette eau? : Quels systèmes permettent d avoir accès à l eau (chasse d eau, robinet?) - type de robinet (arrêt automatique ou mécanique?) - Volume d eau écoulé en une pression en cas de robinet automatique - Volume d eau nécessaire pour se laver les mains - avec un robinet mécanique - avec un robinet automatique Que faire pour consommer moins d eau? - modification des comportements? - modification matérielle? L usage de l eau à la maison : Pourquoi utilise-t-on de l eau à la maison? (laver, se laver, arroser, boire ) : Dans quelles pièces de la maison y a-t-il des points d eau? En une journée : Combien de fois la famille va-t-elle aux toilettes et donc tire la chasse d eau? Quelle est la contenance de la chasse d eau? En une semaine : Combien de bains et de douches prend-on? : Quels appareils ménagers utilisent de l eau? -Quelle est leur consommation en eau à chaque utilisation? - 3 -

4 Que faire pour consommer moins d eau? - modification des comportements? - modification matérielle? - L eau source d énergie renouvelable et non polluante L énergie hydraulique : les moulins, les barrages -Recherche documentaire -technologie : la roue à aubes et la roue à augets - 4 -

5 Construire une maquette du cycle urbain de l eau (à construire de préférence après la visite des éléments du cycle urbain de l eau : station de captage, château d eau et station d épuration) : Objectifs : Matériel : Visualiser le cycle urbain de l eau en matérialisant l eau propre potable, l eau propre non potable et l eau sale Support : Une planche de carton 3 mm ou d aquiplak (plaque de plastique) de 80cm x 110cm Pour la fabrication des maisons et immeubles et du château d eau Du carton fin (bristol) Pour matérialiser la rivière Du papier de couleur bleu Pour les canalisations Des tourillons de carton roulé ou de bois (petits tubes pleins) Des feutres Du ruban adhésif Déroulement Déterminer avec les enfants les différents éléments qui composent le cycle urbain de l eau ainsi que l ordre d apparition de ces éléments dans le cycle : -la station de captage (l eau puisée est propre mais non potable) -la station de traitement (l eau subit les traitements destinés à la rendre potable) -le château d eau (les canalisations emmènent l eau potable jusqu au château d eau où elle est stockée) -les habitations, les entreprises, les bureaux, les magasins...(ils reçoivent l eau potable, ils la consomment et la rejettent) -la station d épuration (l eau sale arrive dans des canalisations (les égouts) jusqu aux bassins de la station d épuration où elle sera nettoyée avant d être rejetée dans la nature (fleuve ou rivière). Cette eau sera propre mais non potable Dans la nature, l eau s évaporera, retombera sous forme de pluie, s infiltrera dans le sol et sera puisée dans la nappe phréatique.. Etablir une nomenclature pour les différents éléments de la maquette (chaque élément semblable doit être représenté de la même façon. Exemple : les tubes qui représentent les canalisations d eau propre mais non potable seront peintes en vert, celles qui représentent l eau potable seront peintes en bleu et celles qui seront peintes en marron représenteront l eau sale ) Réfléchir à la manière de représenter les maisons en relief (liaison avec la géométrie : les solides) - 5 -

6 Pour fabriquer les maisons, la station de captage et la station de traitement, les enfants peuvent travailler à partir du patron du cube et celui de la pyramide à base carrée. Chaque maison sera constituée d un cube surmonté d une pyramide. Les immeubles seront représentés par plusieurs cubes empilés Pour le château d eau, les enfants peuvent fabriquer un cône en carton léger et le fixer sur un cylindre. Attention, le château d eau doit être plus grand que le plus grand immeuble. Ils peuvent fabriquer des cylindres pour représenter les bassins de décantation de la station d épuration Il faut légender la maquette et indiquer le sens de circulation de l eau. Plan du cycle urbain de l eau : ce que l on peut retrouver sur une maquette 3 Le cycle urbain de l eau 4 1 : station de captage 2 : station de traitement 3 : château d eau 4 : habitations, bureaux, magasins 5 : station d épuration 6 : rivière Sens de circulation de l eau Eau propre mais non potable Eau potable Eau sale Pompe

7 Filtrer l eau Matériel : -5 bouteilles en plastique de 1,5 litre: -3 dont on aura coupé le goulot et percé le fond (a) -1 dont le goulot aura été coupé -1 dont on aura percé le fond -du sable -des petits cailloux (gravier) -du coton -des feuilles d essuie-tout -du charbon de bois (utilisé pour les barbecues) que l on va écraser Déroulement : Placer dans une des 3 bouteilles percées (a) du coton dans le fond, puis des petits cailloux et recouvrir de sable. Dans la suivante, placer du coton, de l essuie-tout plié en 4, des petits cailloux et du sable. Dans la dernière bouteille coupée et percée placer du coton, des petits cailloux et du charbon de bois écrasé. n 2 n 3 n 4 Sable Gravier Coton Charbon Essuie-tout Emboîter les bouteilles les unes dans les autres. Placer au sommet de la colonne obtenue la bouteille entière percée. Puis, en dessous de la colonne, placé la bouteille sans goulot. L eau filtrée sera ainsi recueillie. Préparer une bouteille d eau trouble plusieurs ingrédients peuvent rentrer dans la composition (cailloux, terre, feuilles ). Verser son contenu dans la bouteille qui se trouve au sommet de la colonne -Noter l heure de début de l expérience -Noter le temps écoulé pour que les gouttes d eau tombent -dans la deuxième bouteille -dans la troisième bouteille - 7 -

8 -dans la quatrième bouteille -dans la dernière bouteille - Combien de temps a-t-il fallu pour que l eau soit entièrement filtrée? - Que constate-t-on en démontant les filtres? Connaissances : Le sol et le sous-sol forment un filtre pour l eau de pluie. Celle-ci va traverser les différentes couches de sol avant d atteindre les nappes phréatiques. En ruisselant sur le sol, l eau entraîne ce qu on y a laissé (huile de vidange, hydrocarbure, produits agricoles ) ces produits ne sont pas tous filtrés par les couches de terrain et ils peuvent polluer les nappes phréatiques rendant la consommation de l eau impossible. C est la raison pour laquelle, il faut se rendre dans les lieux adaptés pour se débarrasser de produits polluants et ne pas les jeter dans la nature. Attention, de l eau claire et limpide n est pas forcément potable car elle peut contenir des produits chimiques ou des micro-organismes invisibles à l œil nu et dangereux pour la santé!