Activité 3 Les déchets de la rue sous la pluie. Niveau : 3 e année Matières scolaires : Sciences de la nature, roumain. Démarches favorisées : Démarche socioconstructiviste, démarche réflexive. Durée suggérée : Une séance de 2 heures. Matériel requis : Pour l enseignant : - Illustration de la nappe phréatique - Lecteur DC ou cassette - Ciseaux (pour couper des bouteilles de plastiques en deux) - Annexe 3.1 Pour l élève : - Une paire de gants en vinyle - Journal réflexif Pour le groupe : - 2 bouteilles en plastique vides de boisson gazeuse de deux litres coupées en deux - Verre en plastique - Annexe 3.2 Pour la classe : - Ballon de plage en forme de globe terrestre - Eau - Sable (ou gravier) - Filtres à café - Rouleau d essuie-tout (ou papier de toilette) - Peinture à l eau (ou gouache) - Verres en plastique Sommaire : Après une prise de conscience de l importance de l eau sur le globe, les élèves étudient l effet de l infiltration de la pluie dans le sol après son passage à travers des déchets. Ils regardent l impact que cette infiltration génère sur la qualité de l eau de la nappe phréatique, importante source d eau potable pour de nombreuses communautés, et y cherchent des solutions. Objectifs de l ERE : o Prise de conscience o Connaissances o Compétences Objectifs : o Les élèves prennent conscience de la grande quantité d eau sur la planète et de l importance capitale de cette dernière pour les organismes vivants. o Les élèves construisent des modèles de la zone comprise entre la surface terrestre et la nappe phréatique, et étudient l effet du passage de l eau de pluie à travers les déchets de la rue sur la qualité résultante de cette eau. o Les élèves cherchent des solutions pour éliminer ou réduire l impact des déchets de la rue sur la qualité de l eau.
Information pour l enseignant : La nappe phréatique correspond à une masse d'eau contenue dans les fissures et les pores des sédiments ou des roches du sous-sol. Étant souvent potable sans traitement, elle est généralement accessible par un puit ou par forage. En fait, il faut savoir que la croûte terrestre contient des fluides jusqu'à de très grandes profondeurs, pratiquement sur toute son épaisseur, soit plusieurs milliers de mètres. En pratique, quand on parle de nappe phréatique, on se réfère à l eau qui se trouve dans la partie superficielle de la croûte, soit à quelques centaines de mètres au maximum, et qui est propre à la consommation. Plus on s'enfonce dans la croûte, plus l'eau devient riche en divers sels minéraux et métaux, ce qui la rend impropre à la consommation. Si les matériaux du sous-sol sont perméables, l eau de pluie réussit à s'infiltrer et va approvisionner la nappe phréatique. Des produits contaminants, retrouvées dans divers types de déchets, se dissolvent facilement à l eau de pluie et peuvent par la suite s infiltrer dans le sol jusqu à la nappe phréatique. Procédure : Préparation : Les élèves réalisent la quantité d eau présente sur la terre o Au préalable, couper les bouteilles de boisson gazeuse en deux, tel que montré dans la figure de l Annexe 3.1. o Débuter en invitant les élèves à former un grand cercle au centre de la classe, et dresser au tableau une grille à deux colonnes avec respectivement les titres «Eau» et «Terre». o Proposer un petit jeu de deux minutes : au son de la musique, chacun fait circuler le ballon de plage autour du cercle en le passant à son voisin. Lorsque la musique s arrête, on regarde à quel endroit est l index droit de l élève qui a le ballon (sur de l eau ou sur de la terre). Note : Aviser les élèves qu il est important qu ils arrêtent complètement de bouger lorsque la musique s arrête, spécialement celui ou celle qui a le ballon, pour que l on puisse bien voir où son doigt se positionne. o À chaque arrêt, marquer d un trait la colonne correspondante à la position du doigt de l élève. o Après deux minutes, ou jusqu à ce que le nombre de traits dans la colonne «Eau» dépasse considérablement celui de la colonne «Terre», demander aux élèves de commenter les résultats obtenus pour l ensemble des saisis. o Poser les questions suivantes : Pourquoi y a-t-il plus de traits dans la colonne étiquetée «Eau»? Pourquoi avons-nous besoin d autant d eau? Est-ce que c est important l eau? Pour quelles raisons? Pourquoi bois-tu de l eau?
Les élèves prennent conscience de l importance de l eau et de sa propreté. Réalisation : Les élèves réalisent une modélisation de la nappe phréatique. Les élèves effectuent l expérience selon le protocole proposé. Décris-moi comment est l eau que tu bois d habitude. Est-elle claire ou colorée? Est-elle bonne ou mauvaise au goût?... Où crois-tu qu il y a de l eau autre que dans les cours d eau, la mer et l océan? o Afficher l illustration de la nappe phréatique, et dire aux élèves qu il y a aussi de l eau sous la terre et qu à beaucoup d endroits, les gens la pompent à la surface de la terre. o Leur mentionner que la municipalité de Sibiu, elle-même, pompe de cette eau à deux différents endroits dans leur ville et leur demander : Pourquoi penses-tu que les gens pompent cette eau à la surface de la terre? Si on la pompe, comment se fait-il qu il y ait toujours de l eau sous la terre? o Si les élèves ne soulèvent pas la notion de «pluie», leur poser les questions suivantes : Quand tu arroses le sol dehors, où va l eau par la suite? Maintenant, que crois-tu qui se passe avec la pluie qui tombe sur le sol dehors? Penses-tu que l eau de pluie pourrait entraîner des choses avec elle dans le sol? Quelles sortes de choses? Comment le ferais-elle et pourquoi? Que crois-tu qu il arrive lorsqu il pleut sur les déchets qui sont restés sur le sol dehors ou qui y sont enterrés? o Annoncer aux élèves qu ils vont faire une petite expérience pour vérifier leurs hypothèses. o Demander aux élèves de se remettre en équipes et distribuer des gants en vinyle à chacun d entre eux, en leur demandant de les enfiler. o Fournir à chaque équipe deux bouteilles de boisson gazeuse coupées, un mini arrosoir et deux filtres à café. o Mentionner aux équipes qu un morceau d essuie-tout (ou de papier de toilette), ainsi qu un peu de peinture, sont disponibles en avant de la classe pour qu ils se confectionnent un déchet, aidés de l enseignant. o Leur mentionner également que de l eau est disponible pour simuler la pluie avec leur petit arrosoir, et que de la terre est à leur disposition pour représenter le sol. o Leur demander à tous : - Avec tout ce matériel, comment ferais-tu pour vérifier si la pluie, en passant dans un sol où il y a des déchets, entraîne des choses avec elle jusqu à l eau qui se trouve sous la terre (nappe phréatique)? - Comment vérifierais-tu ce qui se passe lorsqu il n y a pas de déchets où l eau traverse le sol? o Recueillir les commentaires des élèves et les guider vers une démarche similaire au protocole expérimental de l Annexe 3.2. o À chaque équipe, distribuer l Annexe 3.2 comme guide de démarche. o Laisser les élèves travailler ensemble sur la réalisation de leur modèle et circuler pour répondre aux questions qu ils se posent. o Laisser les élèves faire le protocole expérimental (verser l eau des deux côtés)
Intégration : Les élèves analysent les résultats obtenus et communiquent leurs conclusions. o Lorsque chaque équipe a recueilli ces deux filtrats, au fond de chaque bouteille, poser les questions suivantes : Quelle différence observes-tu entre les deux nappes phréatiques que tu as obtenues? Que c est-il passé d après-toi? Explique-moi. Boirais-tu l eau de ces deux nappes phréatiques? La première? La deuxième? Pourquoi? o En montrant le pot de peinture utilisé pour confectionner le déchet, demander : Boirais-tu de cette substance? Pourquoi? Est-ce que tes hypothèses de départ ont été vérifiées? De quelle famille fait partie le déchet que tu as utilisé dans l expérience? Maintenant que tu as vu ce qui arrivait dans ton petit modèle, croistu que ça pourrait se produire ici, dehors, si la pluie tombait sur les déchets que tu as pu voir partout sur le bord de la rue? Qu est-ce qui pourrait arriver à l eau se trouvant sous le sol au même endroit? Expliques-moi. Que peux-tu maintenant dire au sujet de ce type de déchet qui s infiltre avec l eau dans le sol? o Inviter les élèves à noter, dans leur journal réflexif, ce qu ils ont appris de nouveau sur les déchets des rues. o Les inviter aussi à commencer à trouver des solutions à ce problème et à les écrire dans leur journal.
Anexa 3.1 Ilustratie : Cum sa taiem o sticla de bautura gazoasa.
Anexa 3.2 Ilustratie : Protocol experimental sugerat.