Guide du maître. Sciences L air 1-2 AF

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1 Guide du maître Sciences L air 1- AF Auteurs : Stéphane Correas, Nathalie Bois-Masson,Stéphane Bretheau, Maîtres formateurs, Circonscriptions de Gonesse, Issy les moulineaux, St Cloud, Académie de VERSAILLES En collaboration avec Salomon Céus (DEF), Johnny Antoine (DCQ), Cirta Jean-François, Normil Emilor (EFACAP de Kenscoff), Muguette Joseph Lubin (EFACAP de Thomazeau), Junior Philippe EFACAP de Fond des Nègres), Jean Elsoy Casimir(EFACAP de L Asile) et Eneste Jean-Baptiste (Ecoles communales de Port-au-Prince)

2 Rappel des symboles de la démarche d investigation Phase d hypothèse: on se demande Phase de questionnement, de recherche: Phase d expérimentation: on expérimente Phase de mise en commun : on confronte Phase de structuration des savoirs:

3 - Vérifier ce que les élèves savent déjà sur l air. - Etablir la distinction entre «air» et «vent» (le vent, c est de l air en mouvement, c est un déplacement d air) Objectifs du MENFP - Prendre conscience des propriétés de l air: il est invisible, inodore, impalpable et pourtant, il existe. L air ne disparaît pas et n apparaît pas. L air peut se déplacer. L air est présent partout.

4 SEANCE 1: Qu est-ce que l air? le recueil des conceptions des élèves sur l air - Objectif de la séance : Vérifier ce que les élèves savent déjà sur l air. Etablir la distinction entre «air» et «vent» (le vent, c est de l air en mouvement, c est un déplacement d air) 1 Matériel : flipchart, éventail et des bouts de papier. 30min

5 Pluie d idées/remue méninges L enseignant pose des questions aux élèves; il les écrit sur une grande affiche: Qu est ce que l air? Comment se manifeste l air? Comment on reconnaît, on sent l air? Où est l air? Où y a t il de l air? 1 Les élèves répondent et l enseignant écrit au tableau les réponses proposées, même les fausses (ou sur une affiche, cela permet de garder une trace des propositions des élèves). Lorsque des réponses se ressemblent, il n écrit qu une seule réponse. Une discussion s engage entre les élèves. L enseignant y participe, il sollicite les élèves, les encourage à prendre la parole, à donner leur avis sur ce que leurs camarades ont proposé.

6 Des réponses possibles : 1 Qu est ce que l air? (1ère AF) C est quand un ventilateur fait du vent C est quand il fait du vent Quand les arbres bougent parce qu il y a du vent Où y a t il de l air? (1 ère AF) Dans le ciel Dans le ventilateur Dans la classe, il n y a pas d air Dehors, il y a de l air Le vent ne vient pas dans la classe et le couloir

7 1 Comment peut on faire du vent? On souffle On secoue les mains Avec un éventail/un morceau de carton Avec de l eau A quoi cela sert l air? Quand on a chaud, on a besoin d air car on transpire Ça sert à faire du vent Ça sert à respirer

8 1 Confrontation des représentations L enseignant demande aux élèves ce qu ils pensent des différentes propositions: Qu est ce que vous pensez de ces réponses? Vous êtes d accord avec ce que votre camarade a dit? Vous pensez, vous aussi que l air, c est du vent? Les élèves répondent, le professeur note au tableau et ne prend pas position, il ne donne pas la bonne réponse. L enseignant questionne les élèves sur les situations dans lesquelles ils voient qu il y a du vent: Comment faites vous pour savoir s il y a du vent? Regardez les feuilles des arbres, les papiers, les plastiques, les fatras dans la rue, la poussière, la fumée des feux; que remarquez vous? Les élèves répondent et l enseignant note leurs réponses: Je regarde dehors. Je regarde les arbres. Les feuilles des arbres, les papiers bougent.

9 1 L enseignant pose des petits morceaux de papier sur une table et agite un éventail (morceau de carton): Que voyez vous? Les élèves répondent: on voit des bouts de papier. Quand tu bouges l éventail (le carton), les papiers bougent. L enseignant demande: A votre avis, pourquoi les bouts de papier bougent? Qu est ce qui les fait bouger? Les élèves répondent: c est l éventail (le carton) qui les fait bouger. L enseignant répond: Est ce que l éventail (le carton) touche les bouts de papier? (il recommence l expérience pour montrer que l éventail ne touche pas les bouts de papier.) Pour montrer aux élèves que ce n est pas l éventail (le carton) qui fait bouger, l enseignant peut utiliser un autre dispositif (une feuille de papier, un cahier ). Il s agit ici d amener les élèves à comprendre que c est l air en mouvement qui fait bouger les bouts de papier.

10 SEANCE : mise en évidence de l air Objectifs: Prendre conscience des propriétés de l air: il est invisible, inodore, impalpable et pourtant il existe. L air ne disparaît pas et n apparaît pas. L air peut se déplacer. L air est présent partout. Expériences à réaliser: Compression dans une cuvette contenant de l eau, d une bouteille plastique «vide» avec un bouchon puis sans bouchon, afin d observer l air s échapper de la bouteille par la formation de bulles dans l eau. Si la salle ne permet pas de réaliser cette expérience, on peut la faire dans la cour. 45min

11 Déroulement de la séance: Disposition des élèves (c est la modalité de travail): Travail en groupes de 6 à 10 enfants. En fonction du nombre d élèves, par souci de commodité, ne pas dépasser 8 groupes(demander à 5 ou 6 enfants la veille d apporter une ou deux cuvettes et à 0 autres enfants d apporter une bouteille en plastique avec leur bouchon). Matériel nécessaire: Pour chaque groupe: 1 bac ou une cuvette dans lequel une bouteille en plastique peut être immergée (dimensions minimales: L 0cm x l 40cm x H 0cm) 1 bouteille en plastique vide avec bouchon 1 sachet en plastique 1 élastique ou un morceau de ficelle Remplir d eau aux trois quarts le bac ou la bassine.

12 Phase 1: L enseignant présente la séance et explique: nous allons travailler sur l air. Vous allez vous répartir en petits groupes. Nous avons apporté du matériel : des bouteilles, des cuvettes, des sacs en plastique, de la ficelle. Je vais distribuer ce matériel à chaque groupe. Durée: 5 minutes L enseignant répartit les élèves par groupes de 6 à 10 Durée: 5 minutes L enseignant présente la situation: «Voici une bouteille, selon vous qu y a t il à l intérieur?» L enseignant montre la bouteille aux élèves et note les réponses au tableau: Réponses possibles: «il n y a rien» «il y a de l air» «c est vide»

13 Questionnement / recherche (Durée: 10 minutes) Afin de confirmer ou d infirmer les réponses données par les élèves, l enseignant distribue une bouteille plastique à chaque groupe et donne la consigne suivante: «Regardez de plus près la bouteille et essayez de l écraser avec vos mains sans enlever le bouchon» L enseignant permettra à chaque élève d expérimenter tour à tour. Il passe au sein de chaque groupe et recueille les impressions des élèves. Les élèves constatent que c est difficile d appuyer sur la bouteille (lorsque le bouchon est vissé). Réponses possibles: «c est dur!» «on n arrive pas à écraser la bouteille.» L enseignant propose aux élèves: Maintenant, nous allons essayer de comprendre pourquoi la bouteille est dure.

14 L enseignant propose aux élèves d enlever le bouchon et de recommencer l expérience sans le bouchon (Les élèves vont à nouveau essayer d écraser la bouteille). «Vous avez essayé d écraser la bouteille et vous n avez pas réussi. Vous allez maintenant enlever le bouchon et essayer d écraser la bouteille. Allez y». Les élèves réalisent l expérience. L enseignant passe dans chaque groupe et écoute les paroles des élèves. Ils disent: «on arrive à écraser la bouteille c est facile sans le bouchon». Dans chaque groupe, l enseignant guide, oriente alors la réflexion des élèves: «Qu est ce qui a changé? Pourquoi maintenant vous arrivez à écraser la bouteille?» Réponses entendues: «C est à cause du bouchon» «il n y a plus le bouchon, c est lui qui empêche d écraser la bouteille»

15 L enseignant demande alors aux élèves: «Qu est ce qui s est passé quand vous avez enlevé le bouchon? Qu est ce qui vous empêchait d écraser la bouteille?» Réponse attendue des élèves: «Il y avait de l air! C était peut être l air qui empêchait d écraser la bouteille. Quand on enlève le bouchon, l air sort de la bouteille.» L enseignant demande: «Comment peut on vérifier que l air sort de la bouteille?» Les élèves proposent des réponses.

16 Phase (durée : 10 minutes) L enseignant dit : «Pour vérifier que l air s échappe de la bouteille lorsqu on enlève le bouchon, vous allez plonger la bouteille avec le bouchon dans le bac d eau et ensuite vous allez enlever le bouchon. Observez minutieusement ce qu il se passe!» Dans chaque groupe, un élève plonge la bouteille dans l eau. Tous les élèves constatent que de l air s échappe de la bouteille et observent la formation de bulles dans l eau, remontant à la surface. L enseignant demande: «Qu avez vous observé?» Les élèves répondent: «Il y a des bulles qui montent jusqu en haut (à la surface).»

17 On plonge la bouteille avec le bouchon au fond de la cuvette. On dévisse le bouchon de la bouteille encore dans l eau, on observe les bulles d air s échapper.

18 Phase 3: Trouver d autres moyens de voir l air. Dans cette phase, nous prévoyons 3 expériences différentes: chaque expérience sera réalisée par groupes différents. Voici les listes de matériel pour les 6 groupes. Il est souhaitable de préparer le matériel à l avance, surtout le matériel pour les groupes 5 et 6.

19 Matériel pour les groupes 1 et Pour chaque groupe: Une cuvette remplie d eau Un sac plastique Un bout de ficelle

20 Matériel pour les groupes 3 et 4: Pour chaque groupe: Une cuvette remplie d eau Une bouteille coupée Un «ballon» bouts de ficelle pour attacher le sachet

21 Matériel pour les groupes 5 et 6 Pour chaque groupe: Une cuvette remplie d eau Une bouteille coupée Un couvercle Un petit objet léger

22 Phase 3 (0 minutes): L enseignant propose aux élèves de trouver d autres dispositifs pour mettre en évidence la présence de l air: «Vous allez rester en petits groupes. Je vais vous distribuer du matériel: je donne un sac en plastique et un bout de ficelle à groupes (+cuvette remplie d eau), je donne une bouteille coupée et un ballon à groupes (+ la cuvette remplie d eau), une bouteille coupée, un couvercle et un objet à groupes. Vous essayez de trouver des expériences qui permettent de mettre en évidence l air.» L enseignant distribue le matériel et passe dans les groupes pour guider les élèves.

23 Déroulement des expériences en petits groupes: L enseignant explique: Avec le matériel, vous essayez de trouver un moyen de montrer qu il y a de l air dans le sac plastique, dans la bouteille coupée, dans la bouteille non coupée. L enseignant passe dans chaque groupe et aide les élèves. S ils ont du mal à mettre en place le dispositif, il peut les aider.

24 Groupes 1 et Tu enfonces le sac fermé avec une Ficelle, dans l eau. Ces expériences sont des exemples possibles permettant de montrer la présence de l air. Mais ce n est pas forcément ce que les élèves proposerons. Quand tu enfonces le sac dans l eau, Tu perces le sac avec un objet pointu. Pour l objet pointu, il est possible de suggérer l usage d un cure-dents pour raison de sécurité. Autrement, l enseignant peut lui-même percer le sac.

25 Groupes 3 et 4

26 Groupes 5 et 6 Avec le bouchon Enlève le bouchon!

27 Mise en commun des résultats des expériences: A la fin des expériences, l enseignant demande à un élève de chaque groupe de venir expliquer à toute la classe, l expérience faite dans son groupe. Les autres élèves qui n ont pas fait cette expérience peuvent poser des questions. L autre groupe qui a fait la même expérience peut contester, corriger, apporter des précisions.

28 Phase 4 : Trace écrite (durée: 5 minutes) L enseignant dessine au tableau l expérience réalisée par les élèves et les faits observés (ou sur une affiche afin de garder une trace écrite). Si les conditions matérielles le permettent, avec une feuille par groupe ou dans le cahier, les élèves peuvent dessiner euxmêmes l expérience qu ils ont faite et ce qu ils ont observé (prévoir alors 15 minutes). L enseignant amène les élèves à la conclusion de l expérimentation: «Maintenant que savez vous?» L enseignant laisse les élèves exprimer ce qu ils ont appris. Puis, il fait une rapide synthèse. «Voilà ce que vous devez retenir et noter dans votre cahier:»

29 Ce que les élèves ont appris: «Voilà ce que vous devez retenir et noter dans votre cahier» : «Une bouteille «vide» contient en réalité de l air. On ne voit pas l air et on ne le sent pas (concerne le domaine de l olfactif et non le toucher) mais il est présent dans la bouteille. L air est invisible, sans odeur et on ne peut le toucher. L air est présent partout, il ne disparaît pas et n apparaît pas, il se déplace».

30 Evaluation: Entoure la phrase juste: L air, c est du vent. Le vent, c est de l air en mouvement. Colorie l endroit où se trouve l air dans la bouteille: Pour l enseignant: La bonne réponse, correspond à la bouteille entièrement coloriée car l air est présent partout.