Un farceur a mélangé le sel et le poivre. Ton défi est de trouver le moyen de les séparer.

Transcription

1 Défi n 1 CE2 CM1 CM2 Le défi Un farceur a mélangé le sel et le poivre. Ton défi est de trouver le moyen de les séparer. Dans les programmes de l école élémentaire Programmes de 2008 Mélanges et solutions Progressions de 2012 Apprendre à séparer les constituants des mélanges par l expérimentation. Recommandations de 2014 Les connaissances et les compétences doivent être acquises dans le cadre d'une démarche d'investigation qui développe la curiosité, la créativité, l'esprit critique et l'intérêt pour le progrès scientifique et technique. Objectif du défi apprendre à séparer les constituants d un mélange par l expérimentation en faisant appel à la filtration et à l évaporation Solutions du défi On peut utiliser un ballon de baudruche gonflé pour «attirer» par électrostatisme le poivre. On peut surtout dissoudre le sel dans de l eau récupérer ensuite le poivre par filtration puis récupérer le sel par évaporation Conseil : utiliser du poivre fin et du sel fin pour le mélange.

2 La démarche Motivation Problématisation Définition de la stratégie de recherche Mise en œuvre de la stratégie Le défi peut être lancé auprès des élèves : à partir de l affiche à partir de la vidéo Identifier le problème Le problème doit être clairement identifié par chaque élève. Pour cela, il semble nécessaire que chacun dispose, dans un bocal fermé, d un mélange sel- poivre afin de pouvoir l observer et «comprendre» le problème posé. Si l école dispose de loupes, elles peuvent être mises à la disposition des élèves. La stratégie de recherche induite par la situation et par la présence «pour de vrai» du mélange poivre-sel dans la classe est l expérimentation. Ultérieurement, une recherche documentaire pourra compléter l expérimentation. Chercher des idées individuellement Afin de partir des représentations des élèves, il peut être intéressant de leur demander de représenter individuellement, par des schémas et par un court écrit, un système permettant de relever le défi : - descriptif de ce qu il faut faire - mais aussi résultats attendus. Confronter les propositions pour faire des groupes Plusieurs types de propositions vont sans doute apparaître : - utiliser le vent ou souffler - utiliser un tamis - utiliser une pince à épiler ou les doigts - mettre de l eau - utiliser un ballon de baudruche ou une règle (électrostatique) 1. La phase de confrontation n a pas pour objectif d éliminer des solutions mais de faire préciser, à chaque élève, le dispositif expérimental qu il souhaite mettre en place et de constituer des groupes proposant le même genre de solution. Expliciter le dispositif expérimental Chaque groupe réalise une affiche présentant le dispositif retenu (avec éventuellement différentes phases), le matériel nécessaire et les résultats attendus. C est l occasion pour l enseignant(e) d amener les élèves à utiliser un vocabulaire scientifique précis (cf. fiche connaissance). Expérimenter et conclure Après avoir récupérer tout le matériel nécessaire (on peut faire appel aux familles), les groupes s engagent dans l expérimentation. Ils réalisent une nouvelle affiche pour présenter les résultats obtenus et la conclusion à laquelle ils arrivent (est-ce que le dispositif imaginé a permis de relever le défi?). 1 Si cette proposition n apparait pas, elle pourra être proposée par l enseignant(e) à l issue de la résolution du défi.

3 Confrontation Terminaison Présenter les résultats Avec les deux affiches (celle réalisée avant l expérimentation et celle en présentant les résultats), chaque groupe expose les résultats de son expérimentation. Identifier le dispositif «expert» Le dispositif le plus efficace (voire le seul efficace) est identifié. Pour que chacun puisse s en saisir, il semble nécessaire de proposer à chaque groupe de le mettre en œuvre. Un écrit avec schéma et court texte est élaboré. La formulation doit être précise quant au vocabulaire utilisé par exemple «Nous pouvons séparer le sel et le poivre en utilisant : - la dissolution du sel dans l'eau - la filtration du mélange eau + sel + poivre pour récupérer le poivre - l'évaporation de l'eau pour récupérer le sel» Pour prolonger le défi un autre problème (réinvestissement direct) : «comment transformer de l eau de mer en eau potable?» de nouvelles expérimentations avec le sel pour aborder : o la conservation de la masse («Comment prouver que le sel ne disparaît pas quand on le dissout dans l eau?») o la notion de saturation («Est-ce qu on peut dissoudre 50g de sel dans 100ml d eau?») élargir aux mélanges de liquide (miscibilité) : «Que se passe-t-il lorsqu on mélange deux liquides?» des recherches documentaires sur les marais salants des recherches documentaires sur les usines de traitement de l eau usée Les écrits 2 Les élèves élaborent plusieurs «traces» de leur investigation : des textes, des dessins, des schémas, des affiches mais aussi pour d autres recherches des graphes, des tableaux Les élèves produisent ainsi des écrits acceptés en l état et utilisés en classe comme moyens pour mieux apprendre. Ces écrits peuvent être regrouper dans un cahier d expériences individuel. On peut distinguer trois types d écrits bien distincts : - les écrits individuels, - les écrits intermédiaires - et les écrits collectifs. Les écrits individuels Ce sont des textes divers : - la (re)formulation du problème - les hypothèses - le «protocole expérimental» élaboré lors de la phase de définition de la stratégie de recherche - la liste du matériel nécessaire, - le compte rendu de l expérience réalisée - les résultats obtenus L objectif de ce type d écrits est d aider non seulement l élève à se souvenir mais surtout à structurer sa pensée. Il est donc essentiel que chaque enfant l utilise sans crainte d être jugé par l enseignant(e) (erreurs d orthographe, schéma incomplet ou avec trop d embellissements, conclusion erronée ) : c est un support à l activité scientifique. 2 Ce passage s appuie sur le document «La démarche d investigation : Comment faire en classe?» d Edith Saltiel

4 C est la raison pour laquelle nous proposons de ne pas juger ces écrits individuels à ce stade ni dans un premier temps de les corriger. Une contrainte cependant : l enfant doit pouvoir se relire. Une petite remarque concernant les schémas : au cycle 3, la distinction entre schéma et dessin doit être progressivement établie. On pourra pour cela organiser une séance spécifique en utilisant la démarche proposée par Britt-Mari Barth dans son ouvrage «L apprentissage de l abstraction» 3. Les écrits intermédiaires Ces écrits sont en général des écrits de groupe et ont très souvent pour vocation de communiquer aux autres ce que le groupe pense et/ou a fait. Il s en suit que cet écrit est plus travaillé dans sa forme que l écrit individuel puisque les autres élèves de la classe doivent pouvoir le lire et le comprendre. Il se présente sous différents formats : affiche, compte rendu de groupe, etc. et ne devrait pas en principe comporter d erreurs d orthographe ; il peut bien sûr comporter des dessins incomplets, des contresens et des conclusions erronées. Les écrits collectifs Il s agit de traces élaborées collectivement en classe entière avec l aide de l enseignant(e) qui aide à la formalisation et à l organisation et qui veille à ce que ces écrits ne s éloignent pas du savoir établi par la communauté scientifique. Ces écrits ont en effet le statut de «savoir» ; ils doivent se distinguer facilement des autres écrits (utiliser une couleur de feuille particulière ou de l encre, les encadrer, placer ces affiches dans un espace particulier de la classe ) L exigence sur le respect des règles orthographiques et syntaxiques est ici très grande. Pour résumer Fonctions Exigences Écrits individuels Se souvenir Organiser sa pensée L enfant doit pouvoir se relire Écrits intermédiaires Communiquer aux autres Les autres doivent pouvoir le lire et le comprendre Écrits collectifs Etablir le «savoir» construit (peu éloigné du savoir savant) Forte exigence sur la correction orthographique et syntaxique 3 Pour en savoir plus, n hésitez pas à m envoyer un courriel à cyril.naudin@ac-poitiers.fr

5 Dans ce défi, on peut utiliser les écrits suivants : Motivation Écrit «externe» - le défi lancé à la classe Problématisation - ma (re)formulation du problème Définition de la stratégie de recherche Mise en œuvre de la stratégie Confrontation Terminaison - mes hypothèses - mon «protocole expérimental» - nos hypothèses - notre «protocole expérimental» - notre liste du matériel nécessaire, Élaboration - notre compte rendu de l expérience réalisée - nos résultats Présentation - notre compte rendu de l expérience réalisée - nos résultats Ce que nous avons fait Ce que nous savons maintenant