Atelier 7 : Le secret du dentifrice Guide de l enseignant et corrigé

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1 Atelier 7 : Le secret du dentifrice Guide de l enseignant et corrigé Mon nom: Le nom de mon coéquipier ou de ma coéquipière : INTRODUCTION : Lire la page 45 du manuel d atelier BUTS : Réaliser que certains produits utilisés au quotidien sont le résultat de mélanges de différents matériaux. (Exemple : dentifrice) Comprendre l importance des minéraux dans notre civilisation Progression des apprentissages UNIVERS MATÉRIEL Classer des objets à l aide de leurs propriétés (ex. : couleur, forme, taille, texture, odeur) Distinguer les substances translucides (transparentes ou colorées) des substances opaques. Décrire la forme, la couleur et la texture d un objet ou d une substance. Décrire diverses autres propriétés physiques d un objet, d une substance ou d un matériau (ex. : dureté) Reconnaître des matériaux qui composent un objet. Reconnaître des mélanges dans son milieu. Démontrer que des changements physiques (ex. : déformation, cassure, broyage, changement d état) ne modifient pas les propriétés de la matière Démontrer que des changements chimiques (ex. : cuisson, combustion, oxydation, réaction acide-base) modifient les propriétés de la matière Expliquer le mode de fabrication de certains produits domestiques (ex. dentifrice) Utilisation d instruments de mesure simples Utiliser adéquatement des instruments de mesure simples (règles) Présenter les étapes de la démarche expérimentale aux élèves. UNIVERS TERRE ET ESPACE Distinguer un fossile (ou une trace de vivant) d une roche Distinguer une roche d un minéral Classer, selon leurs propriétés, des roches (présence de strates, grosseur des cristaux) et des minéraux (couleur, texture, éclat, dureté) Décrire les propriétés observables des cristaux (couleur, régularités géométriques Utiliser adéquatement des instruments d observation simples (loupe) Décrire des impacts des activités humaines sur son environnement (ex : exploitation des ressources, pollution, gestion des déchets, aménagement du territoire, urbanisation, agriculture) Utiliser adéquatement la terminologie associée aux concepts Communiquer à l aide des modes de représentation adéquats dans le respect des règles et des conventions propres à la science et à la technologie (symboles, graphiques, tableaux, dessins, croquis) Je me pose une question Quel est le problème que je dois résoudre? Avec quel minéral ou quels minéraux fabrique-t-on de la pâte à dentifrice? Si la question est déjà présentée aux élèves, elle ne doit pas faire partie de l évaluation. 1

2 J imagine une explication Hypothèse Avant de réaliser cette expérience, j observe deux types de pâte dentifrice à pâte blanche. 1- Nom du dentifrice : Mes observations : échantillon. Il sera intéressant d observer deux types de dentifrices différents. Idéalement choisir une pâte blanche régulière et une pâte blanche pour dents sensibles afin d observer les particules plus fines et plus tendres du 2 e Dans ce premier temps, ne pas pister les élèves est les laisser émettre leurs propres hypothèses. Il sera possible de reprendre ces observations à la partie «bilan». À ce moment, l élève aura des éléments pour expliquer la 2- Nom du dentifrice : revenir sur ses hypothèses. Mes observations : différence entre les deux pâtes et aussi Pour cette expérience, je prédis que le dentifrice est fabriqué avec : Je le pense parce que Critère 1- Description adéquate du problème Formulation d une explication ou d une solution provisoire p. 2 A B C D E Savais-tu Un bon scientifique doit développer des habiletés particulières lors de son travail. En bon scientifique, tu développeras aussi certaines habiletés au cours de ton expérimentation. Parmi les habiletés proposées, encercle celles que tu penses pouvoir travailler lors de ce projet. calme créativité persévérance prudence patience curiosité minutie rigueur communication Chaque élève se choisit une qualité scientifique à travailler. Possibilité d utiliser les cocardes disponibles sur la communauté. 2

3 Je planifie et je réalise ma démarche Voici les activités qui te sont proposées pour vérifier ton hypothèse Activité : Choisir un abrasif pour dentifrice! (manuel d atelier page 47) Le tableau de la page suivante présente 6 minéraux. Un de ceux-ci est couramment utilisé comme abrasif pour dentifrice. Ta mission : À l aide du tableau, trouve lequel est utilisé dans la pâte dentifrice! Des indices : Les secrets d un bon abrasif pour dentifrice : (voir page 47, exercice 2) o Il doit être plus tendre que l émail des dents. o Il faut également qu il soit suffisamment dur et acéré pour pouvoir débarrasser les dents des bactéries qui s y logent. Examine chacun des minéraux du tableau : À l aide de ton ongle, de la pièce en cuivre et du clou, détermine leur indice de dureté. Après tes observations, ton enseignante te remettra une échelle appelée Échelle de Mohs. Celle-ci te donnera d autres indices quant à la dureté des minéraux observés, que tu pourras ajouter à ton tableau. Inscris la couleur de chacun. Utiliser les échelles de Mohs en couleur plastifiée dans la trousse. Mon matériel graphite Nous (indices avons : manuel ajouté d atelier page l indice 44 et tableau «tes dents» dans le tableau pour t aider! soufre page suivante) calcite N oublie pas la liste des minéraux à observer! feltpath quartz blanc loupe Tu n as pas besoin d échantillon de pièce en cuivre gypse, car les données sont déjà clou inscrites dans le tableau. plaque de verre 3

4 Je planifie et réalise ma démarche LE SECRET DU DENTIFRICE : TABLEAU D OBSERVATION Indices minéraux Se raye avec l ongle Se raye avec pièce de cuivre Se raye avec un clou Se raye avec une vitre Échelle de dureté (Échelle de Mohs) graphite OUI OUI OUI OUI 1 couleur gris argenté * Répondre après les questions Ferait un bon abrasif pour dentitrice? NON - Trop mou et couleur grise qui tâcherait les dents gypse OUI OUI OUI OUI 2 blanc NON Trop mou soufre OUI OUI OUI OUI 2 ½ jaune calcite NON OUI OUI OUI 3 OUI TES DENTS NON - Trop mou et couleur jaune qui tâcherait les dents OUI - Juste assez tendre, juste assez dur et bonne couleur NON NON NON OUI 5 blanc --- feldspath NON NON NON OUI 6 blanc NON - trop dur et abimerait l émail des dents quartz blanc NON NON NON OUI 7 blanc NON - trop dur et abimerait l émail des dents De petites questions pour t aider à interpréter les résultats de ton tableau : Quels minéraux 1- sont plus tendres que tes dents? Colorie-les en jaune dans le tableau. 2- sont plus durs que tes dents? Colorie-les en bleu dans le tableau. 4

5 Je planifie et réalise ma démarche De petites questions pour t aider (suite) : Dans le tableau (voir page précédente), encercle 3- ceux qui ne feraient pas de bons abrasifs pour dentifrice parce qu ils sont vraiment trop durs? feldspath et quartz Qu est-ce qui arriverait? Ils casseraient mes dents. X Ils abimeraient l émail de mes dents. 4- ceux ne feraient pas de bons abrasifs parce qu ils sont vraiment trop tendres? graphite, gypse, soufre Qu est-ce qui arriverait? Ils ne permettraient pas de se débarrasser des bactéries sur les dents. 5- ceux qui ne feraient pas de bons abrasifs pour dentifrice à cause de leur couleur? graphite et soufre Qu est-ce qui arriverait? Ils tacheraient les dents. Après avoir répondu à ces questions, l élève est en mesure de constater que le seul minéral qui n a pas été encerclé est la calcite. Il peut donc déduire qu il est les seul de la liste à répondre à tous les critères pour être un bon abrasif pour dentifrice et consigner ce constat dans le bilan de la page 6. Critère 2 : Mise en œuvre d une démarche appropriée Planification de la démarche : choix du matériel A B C D E Réalisation de la démarche A B C D E Réajustement de la démarche, au besoin A B C D E Critère 3 : Utilisation appropriée d instruments, d outils ou de techniques Manipulation d objets, d outils ou d instruments (observations) A B C D E Respect de la sécurité (s il y a lieu) A B C D E 5

6 Mon bilan À partir des résultats de mon expérimentation et des indices trouvés dans mon tableau, je peux dire que le dentifrice est composé du ou des minéraux suivants : graphite soufre feldspath calcite gypse quartz blanc Pourquoi? Explique les raisons de ton choix. Pour t aider, utilise tes observations et les résultats de ton tableau. La calcite est le seul minéral dans le tableau qui est assez dur pour bien nettoyer les dents et juste assez tendre pour ne pas les abîmer. Dans les explications que j avais imaginées lors de mon hypothèse (page 2) : Est-ce pareil ou différent? UN PETIT TEST Avec tes nouvelles découvertes, en équipe, compare de nouveau les deux pâtes à dentifrice. Qu est-ce que vous observez? Y en a-t-il une plus abrasive que l autre? Pourquoi à ton avis? Si tu avais des dents sensibles, quelle pâte utiliserais-tu et pourquoi? Critère 4 : Utilisation appropriée des connaissances scientifiques et technologiques (tout au long du projet) Production d explications ou de solutions A B C D E Utilisation de la terminologie, des règles et des conventions propres à la science et à la technologie A B C D E 6

7 Pour aller plus loin : Un monde de papier abrasif (manuel page 48) Cette activité est facultative. Elle est intéressante car elle permet comparer les propriétés de différents minéraux utilisés pour fabriquer du papier abrasif. Il est possible de réinvestir les concepts et observations de l activité précédente. Activité A : Nature du papier abrasif Examine les deux échantillons de papier grenat à la loupe. Note ou dessine tes observations : Quelle est la différence principale entre les deux échantillons? La composition des grains X La taille des grains Activité B : Nature des abrasifs Quelle caractéristique commune permet à ces quatre minéraux d être adaptés pour fabriquer du papier abrasif? Observe les minéraux et note tes observations dans le tableau. Matériel Dureté ( échelle de Mohs) Fracture (lisse ou rugueuse) verre 7 ½ : C est le constat que l on peut faire en observant le tableau de l échelle de rugueuse Mohs quartz 7 rugueuse grenat 7 ½ rugueuse coridon 9 rugueuse Quelle est la caractéristique commune de ces quatre minéraux? Ils sont durs parce qu ils ont situés entre 7 et 9 sur l échelle de Mohs et ils ont tous une facture rugueuse. Pourquoi le coridon serait un abrasif plus puissant que le grenat? Sa fracture est rugueuse. (même chose que le grenat ) X Il est plus dur que le grenat. 7

8 ENSEIGNANT : Synthèse des traces de l évaluation Critère d évaluation Éléments favorisant la compréhension des critères Résultat Cr1 Description adéquate du problème Reformulation du problème Formulation d une explication ou d une solution provisoire PAGE 2 Planification du travail : Choix du matériel Cr2 Mise en œuvre d une démarche appropriée Réalisation de la démarche pages Réajustement de la démarche, au besoin Cr3 Utilisation appropriée d instruments, d outils ou de techniques Cr4 Utilisation appropriée des connaissances scientifiques et technologiques Maîtrise des connaissances ciblées par la progression des apprentissages Manipulation d objets, d outils ou d instruments Respect de la sécurité Production d explications ou de solutions BILAN PAGE 6 Utilisation de la terminologie, des règes et des conventions - bilan+ observations + activité complémentaire Vérifier ce que l élève a compris des concepts travaillés : Commentaires : Résultat final 1 Source des critères d évaluation : Référence intéressante pour explorer la démarche scientifique: 8