La matière au cycle 2 De l eau à la glace et de la glace à l eau

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1 Prénoms : Fabienne et Alice Niveau : GS/CP La matière au cycle 2 De l eau à la glace et de la glace à l eau Compétences : - reconnaître les états solide et liquide de l eau et leurs manifestations dans divers phénomènes naturels ; - comprendre que l eau liquide et la glace sont deux états d une même substance ; - comprendre que la matière n apparaît pas et ne disparaît pas, même si, parfois, elle n est pas perceptible. Transversalité de la langue : - Rapporter une observation en se faisant clairement comprendre ; - Utiliser un vocabulaire spécifique ; - Emettre des hypothèses ; - Utilisation éventuelle de l écrit (schéma légendé). Activités préalables : - l eau liquide et ses propriétés ; - où trouve t-on de l eau? Où trouve t-on de la glace? - la notion de solide et de liquide. Durée : 45 min Séance 1 : Comment faire des glaçons? Objectif : Montrer que l eau se transforme en glace Vocabulaire : solide - liquide - glaçon - glace - congélateur - geler Matériel : Pour un groupe de 5 élèves : 1. un bac en polystyrène avec couvercle 2. de la glace pilée 3. du gros sel 4. une cuillère 5. un verre en plastique 6. un petit récipient transparent avec couvercle 7. de l eau Pour chaque élève : 1. coloriage sur la glace 2. cahier d expérience Phase 1 : Discussion collective (15 min.). 1

2 - Rappeler ce qui a été vu lors des activités préalables : les enfants se souviennent qu il existe de la glace naturelle (glacier, iceberg ). - Proposer aux élèves de faire à leur tour des glaçons. Les enfants soumettent à l ensemble de la classe leurs idées pour y parvenir. Ils trouvent facilement que l on peut se servir d un congélateur (ou d un freezer) avec un moule à glaçons. - La maîtresse émet l hypothèse que l on n a pas de congélateur : «Comment faire alors?». Noter les propositions des élèves et discuter avec le groupe classe sur ce qui est réalisable ou pas.(difficile pour les élèves de faire d'autres propositions que le congélateur pour ce qui peut être réalisable) - La maîtresse propose ensuite une nouvelle méthode pour fabriquer des glaçons quand on n a pas de congélateur. Elle leur présente la «recette» schématisée au tableau : - mettre dans le bac en polystyrène 4 verres de glace pilée. - ajouter un verre de gros sel (4/5 de glace pilée pour 1/5 de gros sel). - bien mélanger avec la cuillère. - remplir de moitié le petit récipient avec de l eau. Bien le fermer. - mettre le récipient entièrement dans la glace pilée. - fermer le bac en polystyrène et attendre que le glaçon se forme dans le petit récipient (environ 15 min.). (Il faudra faire les schémas!) Phase 2 : Expérimentation en petits groupes (10 min.) 1. Former des groupes de 5 élèves. 2

3 2. Chaque groupe va réaliser son propre glaçon. La maîtresse tourne dans les groupes pour vérifier le bon déroulement de l expérience. Phase 3 : Trace écrite (15 min.) Pendant que le glaçon se forme, proposer aux élèves un coloriage sur la glace (voir fiche rajoutée) ou de dessiner leur réalisation sur leur cahier d expérience. Les CP peuvent légender leur dessin. Les élèves doivent penser à surveiller à leur expérience de temps en temps pour observer l évolution. Phase 4 : Observation du résultat (5 min.) - Les élèves reprennent leur expérience par groupe. Chacun dessine le résultat sur leur cahier d expérience. - Discussion collective : tous les groupes constatent qu ils ont maintenant un glaçon mais «où se trouve l eau maintenant?». Cela mène à la conclusion : L eau s est transformée en glaçon, elle n'a pas disparu. Il s agit de la même matière. Séance 2 : Comment faire fondre des glaçons? Durée : 45 min Objectifs : - Montrer que la glace se transforme en eau ; - Trouver la source de chaleur la plus efficace pour faire fondre le glaçon le plus vite possible. Vocabulaire : solide - liquide - fondre - couler - transparence - incolore Matériel : Pour un groupe de 2 élèves : 1. un ou deux glaçons de différentes formes 2. une coupelle ou un petit récipient transparent 3. leur cahier d expérience (pour chaque élève) Prévoir : 1. un sèche-cheveux 2. une petite lampe 3. un marteau 4. en pull en laine 5. de l eau froide et chaude 6. de la glace pilée Phase 1 : Les propriétés du glaçon (10 min.) 3

4 1. Former des groupes de 2 élèves. 2. Distribuer à chaque groupe un glaçon dans une coupelle. 3. Laisser un temps d observation et de manipulation du glaçon (sans le mettre dans la bouche). 4. Demander de décrire le glaçon : sa forme, sa couleur s il en a une 5. Mise en commun des observations. 6. De là, noter les propriétés du glaçon trouvées par les élèves : Le glaçon : - il est dur - il est froid - il n a pas d odeur - il n a pas de goût - il est transparent et incolore - l eau liquide prend la forme du moule (propriété d un liquide), elle la garde en devenant solide (les moules étant différents, les glaçons ont différentes formes). Phase 2 : Comment faire fondre le glaçon le plus vite possible? (10 min.) - Chaque groupe émet une hypothèse pour faire fondre le glaçon le plus vite possible ; - Noter au tableau ces hypothèses même si elles sont erronées. Hypothèses possibles : - le glaçon est mis au soleil - le glaçon est mis dans le vent (chaud ou froid?) - le glaçon est mis à la lumière (de dedans ou de dehors?) - le glaçon est mis près d une lampe - le glaçon est mis dans la bouche - le glaçon est mis dans la main (frotté ou non?) - le glaçon est mis dans le four / four micro-onde - le glaçon est mis sur un chauffage - le glaçon est mis dans de l eau (chaude ou froide?) - le glaçon est cassé avec un marteau - le glaçon est mis dans un pull - le glaçon est mis dans la neige / la glace - le glaçon est mis dans le frigo 4

5 Phase 3 : Expérimentations en petits groupes (15 min.) Chaque groupe va tenter d expérimenter son hypothèse. On se rendra compte que certaines de leurs idées seront irréalisables en classe. - Distribuer à chaque groupe un glaçon de même taille puis leur donner le matériel nécessaire pour réaliser leur expérience. - Rester près des groupes utilisant du matériel délicat (sèche-cheveux, lampe, marteau ) - Les élèves dessinent sur leur cahier leur expérience. Phase 4 : Mise en commun (10 min.) Chaque groupe explique ce qu il a fait, si son expérience a marché ou non. Si elle a marché, est-ce que c était rapide ou non. Noter au tableau les résultats à côté de chaque hypothèse. Les enfants doivent arrivés à la conclusion : C est la chaleur qui fait fondre plus vite le glaçon. Avec l eau chaude, le four et la bouche, le glaçon a fondu plus vite. Penser à avoir un glaçon témoin pour s'assurer que ça a été plus vite, ou non, dans les autres situations. Prolongements possibles 1. Travail sur le thermomètre (CP / CE1): savoir le lire et l utiliser, comprendre que l eau se transforme en glaçon à environ Les mélanges avec l eau. 3. Réalisation de sucettes glacées au sirop. 4. Fabrication d une bougie colorée permettant de réinvestir les notions de liquide, de solvant et de changement d état en fonction de la température et de les étendre à un composant chimique autre que l eau. 5