PROJET SCIENTIFIQUE LA MAIN A LA PÂTE L EAU

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1 PROJET SCIENTIFIQUE LA MAIN A LA PÂTE L EAU Compétence Découverte du monde : Distinguer les solides et les liquides et percevoir les changements d états de la matière. Compétences du Socle Commun: - observer et décrire pour mener des investigations ; - écouter pour comprendre, interroger, répéter, réaliser un travail ou une activité ; - échanger, questionner, justifier un point de vue. - Identifier l eau à partir du vécu quotidien. - Reconnaître les états solides et liquides de l eau et leurs manifestations dans divers phénomènes naturels. - Traiter l eau pour la rendre potable. SEANCE 1 : De l eau partout! Objectif : - Prendre conscience de l omniprésence de l eau dans la vie de tous les jours. - Fiche : «De l eau partout!» - Différentes photographies représentant de l eau sous tous ses états. Se promener dans la classe, sur la cour de l école : pointer tous les endroits où on peut trouver de l eau. Les énumérer en classe. Réfléchir sur les différents usages de l eau dans notre vie de tous les jours. Dessiner sur une feuille (hypothèses). Distribuer à chaque groupe de deux élèves une photographie représentant un paysage. Décrire son image et préciser s il y a de l eau et sous quelle forme. Faire remarquer que l ion peut trouver dans la nature de l eau à l état : - liquide : mer, pluie, cascade, eau du robinet - solide : glace, givre, neige.

2 Pour faire prendre conscience de l état gazeux aux élèves, faire l expérience de l eau qui bout et s évapore. Validation et apports théoriques : L eau peut être à l état liquide, solide ou gazeux. Conclure sur le fait que s il n y avait plus d eau, nous ne pourrions pas vivre. Alors, peut-on la gaspiller? Produire une phrase par rapport au danger du gaspillage de l eau (qui servira comme trace écrite). Remplir la fiche : «De l eau partout!» SEANCE 2 : Les états de la matière Objectif : distinguer les états de la matière : liquide et solide. - 3 sacs opaques contenant de l eau, de l air et une brique - objets solides : pâte à modeler, balle de tennis - substances liquides : huile, vinaigre, lait - 1 bouteille dont le fond a été découpé et une poche plastique Deviner le contenu des 3 sacs en touchant et caractériser le contenu de chaque sac.ex : «c est mou, c est léger» Vérifier en ouvrant les 3 sacs. Pour l air on ne verra rien en ouvrant le sac mais on pourra sentir l air s échapper en approchant le sac près de sa joue et en le pressant. Pour montrer l existence de l air, faire l expérience e la bouteille sans fond dont le goulot est fermé par un sac plastique. Quand on plonge la bouteille dans l eau, le sac se gonfle. Demander aux élèves d expliquer ce qu il se passe : l air de la bouteille est chassé par l eau et en allant dans le sac le gonfle. Distribuer divers objets ou matières aux élèves et leur demander de classer ces matières et de justifier leur classement. Mise en commun et synthèse : les liquides et les solides. A l aide du matériel proposé, permettre de caractériser un liquide par rapport à un solide. Les liquides Les solides Mouillent la peau Peuvent faire des gouttes (à l aide du comptegoutte) Reprennent une surface plane après perturbation Prennent la forme du récipient qui les contient Ont une surface horizontale Ne tiennent pas en tas Ne mouillent pas Ne peuvent pas faire de gouttes (à l aide du compte-goutte) Ne reprennent pas une surface plane après perturbation Ne prennent pas la forme du contenant N ont pas toujours une surface horizontale On peut faire des tas

3 SEANCES 3 et 4 : les trois états de l eau - Identifier les trois états de l eau et leurs caractéristiques - Faire des expériences pour faire passer l eau d un état à un autre - Images de neige et de glace - Gobelet en plastique plein d eau - Congélateur - Réchaud - Casserole - Couvercle - Verre gradué - Balance - Fiche expérience : état solide-état liquide - Fiche expérience : état liquide-état gazeux Mise en projet : A partir de photos, d images sur l hiver, imaginer : Qu est-ce que la neige? Qu est-ce que la glace? Par oral, imaginer des expériences pour fabriquer de la glace. Expérience : passage de l état liquide à l état solide de l eau Mettre au congélateur un gobelet de plastique contenant de l eau liquide. Hypothèses sur une feuille ; partage au groupe. Observer le résultat après 24H dans le congélateur. Infirmation ou confirmation des hypothèses ; explications. Mettre ce gobelet à température ambiante dans la classe. Phase d hypothèses, partage au groupe. Observer ce qui se passe au bout de quelques heures. Infirmation ou confirmation des hypothèses ; explications. Apports théoriques Conclure : Quand il fait très froid (sous 0 C), l eau liquide se transforme en glace ; quand il fait plus chaud, la glace fond, elle devient de l eau liquide.

4 Trace écrite : Fiche expérience : état solide-état liquide Expérience : passage de l état liquide à l état gazeux de l eau Mettre maintenant cette eau à chauffer dans une casserole au-dessus un réchaud après avoir mesuré son volume. Que va-t-il se passer? (phase d hypothèses, partage au groupe) Puis retirer l eau et peser son volume. Que s est-il passé? (phase de vérification de l expérience ; infirmation ou confirmation des hypothèses). Apports théoriques et mise en évidence par de nouvelles expériences : Recommencer l expérience en posant un couvercle sur l eau qui bout : des gouttelettes se forment sur le couvercle, l eau liquide se transforme en vapeur d eau quand il fait très chaud. Passer une éponge humide sur le tableau ; au bout de quelques minutes, la trace d eau a disparu : l eau s est transformée en vapeur d eau (idem pour le linge qui sèche, les flaques qui disparaissent, ). Trace écrite : Fiche expérience : état liquide-état gazeux SEANCE 4 : les mélanges - Aborder les notions de solubilité d un solide et de miscibilité d un liquide avec l eau - Faire des observations sur les propriétés des objets et des matières (mélangessolutions) - différents solides : sel, sucre, sable, farine - différents liquides : huile, vinaigre, lait, sirop - récipients pour effectuer les mélanges Faire rappeler les définitions d un solide et d un liquide. Montrer es éléments apportés et demander aux élèves de les nommer. Par groupe, effectuer les mélanges et reporter dans un tableau les résultats. Mise en commun et introduction des termes : soluble, insoluble, miscible et non miscible.

5 SEANCES 5 et 6: De l'eau sale à l'eau claire : filtration et décantation - Observer un mélange. - Etre capable de mettre en place une expérience scientifique. - Etre capable de distinguer les différentes étapes de l'expérimentation (hypothèses ou propositions, expériences à réaliser pour les vérifier, observations et résultats des expériences, conclusion). - Sensibiliser les élèves à la notion physique de filtration, de décantation. - eau sale contenant de la terre, du sable et des débris végétaux - différents ustensiles (passoire, filtre, lessive, coton ) Problème soulevé : Cette eau est sale et boueuse. Comment faire pour la rendre claire? Par groupe, laisser les élèves faire des propositions (dessins, explications écrites) Une fois leur proposition faite, laisser les expérimenter. Résultats possibles: - L'eau lavée est restée sale avec de la mousse en plus et une odeur de lessive. - L'eau filtrée est plus claire mais pas transparente. Il y a de la terre dans le filtre. L'expérience a été longue. - L'eau passée est moins claire que l'eau filtrée, mais plus claire que l'eau de départ. Il y a de la terre dans la passoire. - On remarque que l'eau restée dans le pot de départ est claire et que la boue est au fond du bocal. Mise en commun et suggestion : Il faut filtrer l'eau plusieurs fois pour qu'elle soit plus claire. Deuxième série d'expériences réalisées par les élèves L'eau est passée et repassée dans plusieurs filtres à café mais elle reste encore trouble. Il faut essayer d'autres filtres. Tester différents filtres : du grillage fin en nylon, du sable ou des graviers, du papier filtre ou du coton.

6 Découper des bouteilles en plastique comme support et y disposer les différents filtres. Résultats : L'eau est presque transparente mais pas encore limpide. Il faut mettre tous les filtres à la fois. Mise en commun : Pour rendre de l'eau claire et limpide, il faut la filtrer. Il est possible de nettoyer de l'eau sale en utilisant une succession de filtres qui retiennent les impuretés. L'eau doit passer en premier dans des filtres qui retiennent les plus grosses impuretés puis dans des filtres de plus en plus fins. C'est un procédé de ce type qui est utilisé par les usines qui produisent l'eau du robinet. Insister sur la différence entre l'eau propre (d'aspect clair) et l'eau potable (consommable), filtrée, purifiée... SEANCE 7 : Visite d une station d épuration Une sortie est organisée pour aller visiter une station d'épuration. Les acquis des élèves devraient leur permettre d'en comprendre le fonctionnement. Avant la visite, un document autour de la question «Comment fait-on pour que l'eau sale décante et filtre dans une station d'épuration?» peut être élaboré en classe et au retour un compterendu collectif peut être réalisé. SEANCE 8 : Préparation du colloque scientifique du 24/03/11 Préparation d un questionnaire à destination des autres classes participantes. Elaboration de panneaux photos et expériences.

7 Nom du document : Isab_h_projet Répertoire : D:\Michel LAFONT\Année en cours\ia\groupe sciences\la Main à la Pâte\ \Projets Modèle : C:\Users\emala2\AppData\Roaming\Microsoft\Modèles\Normal.dot Titre : L EAU Sujet : Auteur : TRICHET Cécile Mots clés : Commentaires : Date de création : 16/02/ :20:00 N de révision : 2 Dernier enregistr. le : 16/02/ :20:00 Dernier enregistrement par : e Temps total d'édition : 0 Minutes Dernière impression sur : 17/02/ :12:00 Tel qu'à la dernière impression Nombre de pages : 6 Nombre de mots : (approx.) Nombre de caractères : (approx.)