CHIMIE Camille de BATTISTI Janvier 2011 Acquérir la démarche expérimentale en chimie. ACADEMIE DE MONTPELLIER
TABLE DES MATIERES Pages 1. LES OBJECTIFS VISÉS ET LE SOCLE COMMUN 2 1.1. Objectifs disciplinaires 2 1.2. Objectifs interdisciplinaires 2 2. L ACQUISITION DE LA RÉDACTION D UN COMPTE RENDU 3 D EXPÉRIENCE 2.1. Points du programme visés 3 2.2. Objectifs de la séance 3 2.3. Profils d apprentissages 3 2.4. Guider pour la réalisation d une tâche complexe 4 7 3. ANNEXES Annexe 1 Test profil d apprentissages 8 9 Annexe 2 Organiser mon travail expérimental 10 Annexe 3 Reconnaître et schématiser le matériel de chimie 11 Annexe 4 Evaluation du schéma 12 Annexe 5 Evaluation du schéma (méthode 1) 13 Annexe 6 Evaluation du schéma (méthode 2) 14 Annexe 7 Schématiser une filtration 15 Annexe 8 Rédiger des observations et une conclusion 16 Annexe 9 Evaluation d un compte rendu d expérience 17 Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 1 / Sommaire général
1. LES OBJECTIFS VISÉS ET LE SOCLE COMMUN 1.1. Les objectifs disciplinaires et le socle commun Compétence 3 : Domaine : Domaine : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique, palier 3 Expérimenter - Faire un schéma Pratiquer une démarche scientifique - Émettre une hypothèse - Proposer un protocole afin de valider ou d invalider une hypothèse. - Présenter une démarche de résolution en utilisant de façon adaptée les outils de communication scientifique. 1.2. Les objectifs interdisciplinaires et le socle commun Compétence 1 : Domaine : Maîtrise de la langue française, palier 3 Écrire - Ecrire lisiblement un texte, spontanément ou sous la dictée, en respectant l orthographe et la grammaire. - Rédiger un texte bref, cohérent et ponctué, en réponse à une question ou à partir de consignes données. - Utiliser ses capacités de raisonnement, ses connaissances sur la langue, savoir faire appel à des outils variés pour améliorer son texte. - Rédiger un compte-rendu cohérent avec la démarche suivie. Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 2 / Sommaire général
2. L ACQUISITION DE LA RÉDACTION D UN COMPTE RENDU D EXPÉRIENCE 2.1. Points du programme visés MÉLANGES AQUEUX Connaissances Capacités Commentaires Décantation, filtration. L eau contient des gaz Réaliser un montage de décantation ou de filtration à partir d un schéma. Faire le schéma d un montage de décantation ou de filtration en respectant les conventions. Thème de convergence : développement durable. dissous. MÉLANGES HOMOGÈNES ET CORPS PURS Connaissances Une eau d apparence homogène peut contenir des substances autres que l eau. Évaporation. La distillation d une eau minérale permet d obtenir de l eau quasi pure. Capacités Présenter la démarche suivie lors d une distillation, les résultats obtenus. Thème de convergence : développement durable. Dessalement de l eau 2.2. Objectifs de la séance Construire la compétence «schématiser» Aller plus loin : Apprendre à rédiger un compte rendu d expérience 2.3 Profils d apprentissages Faire passer un test à l EIP pour connaître ses canaux privilégiés d apprentissages (auditif, visuel ) (Voir ANNEXE 1) Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 3 / Sommaire général
2.4 Une tâche complexe à réaliser Dans le monde entier et de tout temps l'homme a recherché le sel, c'est un bien de première nécessité. Cite quelques utilisations du sel par les hommes? Les trois quarts de la surface de notre planète sont recouverts d eau mais d eau salée malheureusement. Il n empêche, ces réservoirs inépuisables que sont s les océans font rêver : et s il était possible de transformer cette eau salée en eau douce? Cela résoudrait en effet toutes les difficultéss de pénurie d eau quee connaissent beaucoup de pays, car nombre d entre eux ont un accès aux océans, quand ils ne disposent pas d un littoral maritime conséquent. Extrait du site scientifique : http://www.cnrs.fr Quelle est la question que se posent les chercheurs du CNRS? Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 4 / Sommaire général
TA MISSION RECHERCHER DES TECHNIQUES QUI TE PERMETTRONT DE RÉCUPÉRER DU SEL ET DE L EAU DOUCE À PARTIR DE L EAU DE MER? A. Organisation de la démarche expérimentale Les élèves proposent des expériences pour résoudre le problème posé (sans matériel). Si les idées sont confuses et que l EIP ne sait pas comment organiser son travail : 1) S il est auditif, lui demander d expliquer à l oral ce qu il veut faire (à la classe ou à un camarade ou au professeur) 2) S il est visuel, lui demander de faire un plan de travail avec des dessins des expériences qu il veut réaliser. 3) S il est kinesthésique, l engager à formuler ses idées à partir d exemples qu il connait (exemple, faire du café, faire bouillir de l eau quand on fait des pâtes ) et avec ses propres mots. Cette démarche peut être mise par écrit sur une fiche à réutiliser par l EIP dans chaque situation de recherche expérimentale. (Voir ANNEXE 2) Le matériel est mis à disposition pour toutes les expériences. B. La filtration LISTE DU MATÉRIEL Faire cette liste permet à l élève de s approprier le matériel scientifique. Cette fiche sera un outil de travail à utiliser pour découvrir au fur et à mesure de son utilisation la schématisation de la verrerie. (Voir ANNEXE 3) LA SCHÉMATISATION Les élèves doivent réaliser le schéma scientifique de la filtration. L évaluation du schéma est basée sur une grille d évaluation (Voir ANNEXE 4) 1) Si quelques points sont à améliorer, faire une fiche contrat pour les prochains schémas. (Voir ANNEXE 5) Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 5 / Sommaire général
2) Si l évaluation diagnostique de la réalisation du schéma révèle des difficultés. a. Si l EIP présente des difficultés d ordre visuo-perceptif L EIP peut avoir du mal à retranscrire une vision verticale de l expérience dans une schématisation horizontale. Pour aider à surmonter cette difficulté, plusieurs possibilités : Un travail de schématisation à partir d une photo lui permettra de réaliser le schéma sur une feuille. (Retranscription horizontal/horizontal) Un travail réalisé à l ordinateur (Retranscription vertical/vertical) en utilisant un logiciel de dessin. On peut demander à l élève de faire le schéma au tableau (Retranscription vertical/vertical) b. Si la difficulté est de l ordre de l organisation du schéma (l EIP ne sait pas par quel bout prendre le schéma) - Si l EIP est auditif, on lui fait décrire à l oral la façon dont le montage a été réalisé. (ANNEXE 6). Il réalise ensuite le schéma. - Si l EIP est visuel, on peut lui proposer un guide de réalisation du schéma. (ANNEXE 7) Si l évaluation diagnostique du schéma est positive, l élève passe à la rédaction des observations et de sa conclusion. OBSERVATIONS ET CONCLUSION La méthode de travail pour rédiger observations et conclusion sera basée sur le même principe que précédemment. L élève rédige ses observations et sa conclusion. A partir du travail produit, on proposera à l élève une méthode en fonction de son profil pour améliorer sa production. (ANNEXE 8) C. L évaporation On prend un temps avec l élève et les fiches mises en place au précédent compte-rendu pour pointer les méthodes à utiliser pour ce nouveau compte-rendu. Le but est de faire gagner de l autonomie à l élève dans la réalisation du compte-rendu en utilisant les fiches établies avec lui. 1) A ce stade, on peut proposer une évaluation intermédiaire du compte-rendu (ANNEXE 9) à l EIP s il se sent prêt. 2) Valorisation : Photocopier le compte-rendu réalisé pour le reste de la classe de façon à valoriser le travail et à enrichir la production collective. Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 6 / Sommaire général
D. Récupérer de l eau douce : la distillation En relation avec le programme, l élève doit présenter la démarche suivie et les résultats obtenus. C est l occasion de retravailler la deuxième étape du compte-rendu pour mieux encrer les méthodes. Valorisation : Dans le cas d une évaluation positive au compte-rendu sur l évaporation, on peut proposer à l EIP de réaliser le schéma de la distillation (sans légende) pour le reste de la classe. Ce support sera utilisé par les autres pour légender le montage. E. Où en sont les chercheurs dans la production d eau douce? BUT de l activité : - Développement durable : Le dessalement de l eau de mer - Exploiter une vidéo : réinvestir la filtration pour comprendre le phénomène d osmose inverse. Cliquer sur ce lien pour voir la vidéo : http://www.dailymotion.com/video/x8602w_tech Fonctionnement de l activité : - Après visionnage du film, chaque élève écrit deux questions avec la réponse sur le film. - On fait des groupes de 6 élèves. Chaque groupe se sépare en deux équipes : à tour de rôle, chaque équipe pose une question à l autre. On comptabilise les points. - On peut bien sûr prévoir un «lot» pour les gagnants sous la forme d un bonus à introduire dans une évaluation de travail de groupe ou autre. Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 7 / Sommaire général
ANNEXE 1 Réponds à chaque affirmation en mettant une croix dans la case «OUI» ou «NON». Ensuite, fais le total du nombre de croix par colonne. 1. Tu te préoccupes beaucoup de ton aspect extérieur. 2. Tu aimes assister à des concerts. 3. On t accuse parfois de trop parler. 4. Tu aimes vivre dehors. 5. En écoutant de la musique, tu ne peux pas t empêcher de battre la mesure. 6. Tu préfères demander ton chemin à quelqu un pour te repérer dans un endroit inconnu. 7. Tu as besoin d un plan pour te repérer dans un endroit inconnu. 8. Tu aimes que ta chambre soit impeccable. 9. Tu aimes lire les livres et les magazines. 10. Tu aimes faire de l exercice physique. 11. Il t arrive souvent de te parler à toi même. 12. Tu aimes écouter des interviews à la radio. 13. Tu aimes caresser les animaux. 14. Tu préfères recevoir des consignes de travail écrites plutôt qu orales. 15. Tu préfèrerais faire un exposé oral plutôt qu écrire un article. 16. Quand tu fais la cuisine, tu suis de près la recette. 17. Dans la journée, tu as souvent besoin de te lever de ta chaise. 18. Tu aimes travailler avec tes mains, construire des choses. 19. Tu gardes souvent une trace écrite de ce que tu fais. 20. Tu devines beaucoup de la personne en entendant sa voix. 21. Tu attaches beaucoup d importance à la façon dont quelqu un te serre la main. 22. Tu préfères pratiquer un sport plutôt que de le regarder à la télévision. 23. Tu préfères écouter les nouvelles à la radio plutôt que de les lire dans un journal. 24. Tu admires souvent les photos utilisées en publicité. 25. Lorsque tu dois dormir ailleurs que chez toi, tu es très sensible aux bruits nouveaux. 26. En fermant les yeux, tu reconnais facilement les objets au toucher. 27. Tu aimes avoir un fond musical pour travailler. 28. Tu es plus sensible aux images du clip vidéo qu à la musique qui l accompagne. 29. C est souvent le contact du tissu sur la peau qui te décide à choisir un vêtement. 30. Tu attaches beaucoup d importance à la décoration de ta chambre. OUI NON V = A = K = Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 8 / Sommaire général
1. Si tu as le maximum dans la colonne V, ton profil est à dominante VISUELLE. Ta méthode de travail Tu comprends mieux grâce à des schémas, des images. Tu retiens mieux lorsque tu as vu des explications écrites au tableau, dans des livres ou sur l écran de l ordinateur. Tu as besoin de détailler les cours. Tu as besoin de prendre des notes claires. Ta mémoire s appuie sur des images mentales que tu «repasses» dans ta tête. Quelques conseils Relis tes notes, fais des fiches écrites, des schémas, des plans, des graphiques. Recherche souvent des exemples pour illustrer. Lorsque tu as beaucoup de choses à faire, fais un plan de travail. 2. Si tu as le maximum dans la colonne A, ton profil est à dominante AUDITIVE. Ta méthode de travail Tu as besoin d entendre, de t entendre, de réciter à haute voix. Tu retiens mieux lorsque les explications sont courtes, bien synthétisées. Tu vas à l essentiel, aux idées principales. Tu es plus à l aise dans les cours où l on peut parler, s exprimer. Ta mémoire s appuie sur les idées générales, abstraites, sans trop de détails. Quelques conseils Relis tes notes en te posant des questions ou en discutant avec d autres personnes. Reformule tes idées générales et explique à haute voix pour toi même ou quelqu un d autre. 3. Si tu as le maximum dans la colonne K, ton profil est KINESTHÉSIQUE Ta méthode de travail Tu as besoin de ressentir, de vivre intérieurement des émotions pour comprendre. Tu es plus à l aise dans les situations où tu peux expérimenter. Tu «sens» souvent intuitivement les solutions sans pouvoir toujours les expliquer. Tu retiens mieux si tu participes réellement au cours en posant des questions. L ambiance de classe, la relation avec le professeur ont beaucoup d importance. Quelques conseils Relis tes notes en les rapprochant le plus possible d exemples concrets, de situations vécues ou que tu connais par ailleurs. Reformule souvent en utilisant ton langage, tes propres mots. Participe le plus possible en cours. Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 9 / Sommaire général
ANNEXE 2 ORGANISER MON TRAVAIL EXPÉRIMENTAL NOM : Prénom : Lorsque je dois résoudre un problème expérimental, j organise mon travail. Pour cela, je vais : Faire noter la méthode de travail adaptée (1, 2 ou3) J utiliserai cette méthode à chaque travail de recherche expérimentale. Signature de l élève Signature du professeur Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 10 / Sommaire général
ANNEXE 3 RECONNAÎTRE ET SCHÉMATISER LE MATÉRIEL EN CHIMIE Erlenmeyer Tube à essais Verre à pied Entonnoir Ballon à fond plat Ballon à fond rond Eprouvette graduée Coupelle Pipette Bécher Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 11 / Sommaire général
ANNEXE 4 Évaluation du schéma NOM : Prénom : CRITÈRES Respect des consignes du schéma scientifique Tracé réalisé au critérium ou crayon taillé. Tracé réalisé à la règle. Légendes alignées. Titre en dessous du schéma souligné. Soin apporté à la réalisation Tracé fin et régulier. Pas de traces de gommage. Feuille ni froissée, ni déchirée. Fidélité et exactitude scientifique Forme de la verrerie respectée. Proportions de la verrerie respectées. Exactitude des légendes et du titre. Evaluation Points à améliorer Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 12 / Sommaire général
ANNEXE 5 Évaluation du schéma NOM : Prénom : CRITÈRES Respect des consignes du schéma scientifique Tracé réalisé au critérium ou crayon taillé. Tracé réalisé à la règle. Légendes alignées. Titre en dessous du schéma souligné. Soin apporté à la réalisation Tracé fin et régulier. Pas de traces de gommage. Feuille ni froissée, ni déchirée. Fidélité et exactitude scientifique Forme de la verrerie respectée. Proportions de la verrerie respectées. Exactitude des légendes et du titre. Evaluation Points à améliorer Au prochain schéma, je m engage à améliorer : Signature de l élève Signature du professeur Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 13 / Sommaire général
ANNEXE 6 Évaluation du schéma NOM : Prénom : CRITÈRES Respect des consignes du schéma scientifique Tracé réalisé au critérium ou crayon taillé. Tracé réalisé à la règle. Légendes alignées. Titre en dessous du schéma souligné. Soin apporté à la réalisation Tracé fin et régulier. Pas de traces de gommage. Feuille ni froissée, ni déchirée. Fidélité et exactitude scientifique Forme de la verrerie respectée. Proportions de la verrerie respectées. Exactitude des légendes et du titre. Evaluation Points à améliorer Ma méthode pour améliorer mes schémas: Lorsque je dois faire le schéma d une expérience, je me dis à haute voix tout ce que j ai fait pour réaliser le montage de mon expérience dans l ordre. Je fais mon schéma au fur et à mesure que je décris mon montage. Signature de l élève Signature du professeur Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 14 / Sommaire général
ANNEXE 7 Schématiser une filtration Voici les schémas de la verrerie que tu as utilisée pour réaliser la filtration. f bécher baguette de verre erlenmeyer entonnoir avec filtre Pour réaliser ton schéma, suis less étapes indiquées ci dessous : 1. Commence par schématiser l erlenmeyer en bas du cadre. 2. Schématise les autres éléments du montage au dessus de l erlenmeyer. 3. Schématise l eau de mer. 4. Indique la légende. Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 15 / Sommaire général
ANNEXE 8 RÉDIGER DES OBSERVATIONS ET UNE CONCLUSION NOM : Prénom : Titre de l expérience : CRITÈRES Les observations sont pertinentes. La conclusion est pertinente. Le vocabulaire scientifique est réutilisé. L écriture est lisible. Rédaction en français correct (orthographe, grammaire) J ai su le faire Points à améliorer Pour le prochain compte rendu, je vais améliorer : Pour cela, je vais : Signature de l élève Signature du professeur Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 16 / Sommaire général
ANNEXE 9 COMPTE RENDU n /30 NOM : Date : Classe : LA PRÉSENTATION CRITÈRES Le plan d un compte rendu scientifique est respecté. 2 0 Les différentes parties du plan sont visibles (titres en couleur et/ou soulignés) 2 0 Commentaires du professeur : LE SCHÉMA CRITÈRES Respect des consignes du schéma scientifique Tracé réalisé au critérium ou crayon taillé. 1 0 Tracé réalisé à la règle. 1 0 Légendes alignées. 1 0 Titre en dessous du schéma souligné. 1 0 Soin apporté à la réalisation Tracé fin et régulier. 1 0 Pas de traces de gommage. 1 0 Feuille ni froissée, ni déchirée. 1 0 Fidélité et exactitude scientifique Forme de la verrerie respectée. 1 0 Proportions de la verrerie respectées. 1 0 Exactitude des légendes et du titre. 1 0 Commentaires du professeur : L HYPOTHÈSE, LES OBSERVATIONS ET LA CONCLUSION CRITÈRES Les observations sont pertinentes. 4 2 0 La conclusion est pertinente. 4 2 0 Le vocabulaire scientifique est réutilisé. 4 2 0 L écriture est lisible. 2 0 Rédaction en français correct (orthographe, grammaire) 2 1 0 Commentaires du professeur : Camille de BATTISTI, académie de Montpellier 17 / Sommaire général