à la découverte de l'air - BP - 2009

A LA DECOUVERTE DE L’AIR

A la découverte de l’air et réalisation d’objets utilisant les propriétés de l’air

En mettant en œuvre une démarche d’investigation

En se référant aux programmes

En utilisant les divers types d’écrits

AIR ET OBJETS

Construire des connaissances dans le domaine de la matière

Réinvestir ces connaissances dans la réalisation d ’un objet utilisant les

propriétés de l’air

AIR ET OBJETS VOLANTS

Animation 1 : A la découverte de l’air et de ses propriétés

Animation 2 : Réalisation d’objets utilisant les propriétés de l’air

Le monde des objets et de la matière

Du côté des programmes BO n°3 du 19.06.08

Maternelle

Découvrir le monde

L’enfant observe, pose des questions, progresse dans la formulation de ses interrogations vers plus de rationalité ; il devient capable de classer, d’ordonner et de décrire, grâce au langage et à des formes variées de représentation (dessins, schémas). Il commence à comprendre ce qui distingue le vivant du non-vivant (matière-objets)•Les enfants découvrent les objets techniques usuels et comprennent leurs usages et leur fonctionnement•Ils fabriquent des objets en utilisant des matériaux divers, choisissent des outils et des techniques adaptées au projet.•Les enfants repèrent les caractéristiques simples de matériaux usuels comme le bois, le papier, le carton…•Ils prennent conscience de l’existence de l’air et commencent à percevoir les changements d’état de l’eau

Le monde des objets et de la matière

Cycle des apprentissages fondamentaux (CP-CE1)

Découvrir le monde

Les élèves acquièrent des repères dans le temps et l’espace, des connaissances sur le monde et maîtrisent le vocabulaire spécifique correspondant. Ils dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant.

Ils distinguent les solides et les liquides et perçoivent les états de changement de la matière. Ils réalisent des maquettes élémentaires.

Ils sont capables d’observer et de décrire pour mener des investigations.

Le monde des objets et de la matièreCycle des approfondissements (CE2-CM1-CM2)Sciences expérimentales et technologie

Les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique.Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d’observations ou un cahier d’expériences.

La matièreL’eau, L’air et ses pollutions

L’énergieExemples simples de sources d’énergie (fossiles ou renouvelables)

Besoins en énergie, consommation et économie d’énergie

Les objets techniquesLeviers et balances, équilibres

Objets mécaniques, transmission de mouvements.

L’élève est capable de :pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionnermanipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumentermettre à l’essai plusieurs pistes de solutionsexprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’oral et à l’écritmaîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiquesexercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques

Partie 1 : A la découverte de l’air

Dans un premier temps trouver l’élément déclencheur…

Puis se questionner, se confronter à une situation problème…

Et chercher des réponses en

expérimentant, en observant

ou en se documentant…

Tout ceci en identifiant les compétences que l’on désire faire acquérir dans les divers

domaines

Découverte du monde, sciences et maîtrise de la langue…

Une démarche d ’investigation

• Qui prend en compte les conceptions premières des élèves, analyse les obstacles et crée des ruptures

• Qui s ’articule autour du questionnement des élèves sur le monde réel

• Qui nécessite une définition claire des niveaux de formulation

Situation de départ qui focalise la curiosité des élèves

Question des élèves et expression des conceptions premières

Confrontation des conceptions premières et sélection d’une situation problème se prêtant à une démarche d’investigation et débouchant sur la construction de savoir-faire, de connaissances et de repères culturels

prévus par les programmes

Démarche d’investigation

Expérimentation directe conçue et réalisée par les

élèves

Réalisation matérielle

(recherche d’une solution technique)

Observation directe ou

assistée par un instrument avec ou sans mesure

Recherche sur documents

Enquêtes et visites

Synthèse : confrontation des résultats, formulation d’une connaissance provisoire propre à la classe

Confrontation au savoir établi dans la perspective de la généralisation d’une connaissance

Evaluation ( connaissance et démarche)

A la découverte de l’air

Quelques conceptions fréquentes chez les élèves

• Ce qui est invisible n’est pas de la matière, un espace que l’on perçoit « vide » ne contient rien

• L’air n’est pas pesant

• L’existence de l’air est principalement liée à son importance vitale

• L’air est partout mais on ne peut pas le mettre en évidence. On le perçoit et il agit que quand il est en mouvement.

A la découverte de l’air

Mise en évidence de l’existence de l’air

Première manifestation d’une forme de la matière distincte du solide et du liquide mais qui possède certaines propriétés identiques permettant de le considérer

comme de la matière

L’air est présent autour de nous, il peut se conserver, il peut être transvasé, il est

invisible, il peut se déplacer, il peut agir même immobile.

A la découverte de l’air

L’air peut transmettre un mouvement, l’air peut résister à un mouvement.

Le vent est de l’air en mouvement

AIR ET OBJETS VOLANTS

Quelques propriétés de l’air

L’air est pesant

L’air exerce une pression

L’air chaud monte

L’air chaud se dilate

Pas de science sans écrits

La science, une chancepour l’écrit

Comment les enfants apprennent les sciences – JP Astolfi - RETZ

Des écrits en sciences pour:• objectiver, mettre à distance

• clarifier les savoirs

• Utiliser un système de référents lisible par d’autres

• Introduire d’autres usages de l’écrit que le texte narratif

Des écrits de toute sorte :

Des traces, des notes, des schémas, des dessins,des tableaux, des graphiques, des textes descriptifs,

des textes explicatifs etc…

Des écrits pour soi :

Ce sont les premières notes destinées àconserver des traces témoignant de l’activitéempirique( observations, expériences) ou de l’activitéintellectuelle ( idées, explications, modèles)

On encourage ainsi le travail au brouillon, laforme d’écrit provisoire.

Des écrits pour échanger,communiquer :

Ces textes n’utilisent pas forcément les mêmescodes ( textuel ou graphique) que les écrits pour soi.Ils vont présenter des exigences spécifiques.

« Comment les enfants apprennent les sciences » J.P ASTOLFI –

L’écrit, une mémoire de papier :

L’écrit rend possible les retours en arrière, les mises enrelation. Ainsi, on met en évidence la non-linéarité desapprentissages.

L’écrit en sciences ne se limite pas :

A un résumé ( stade final de conservation ou de mémorisation),ou à l’utilisation d’écrits type bled des sciences.

Des dérives à éviter :

Considérer la production d’écrit comme une fin,Normaliser de façon systématique les écrits, Multiplier les exigences

Un obstacle à surmonter :

Passer de l’oral à l’écrit.

« Comment les enfants apprennent les sciences » J.P ASTOLFI – Retz

Premières conceptions

Traces écrites sur le cahier de sciences

Synthèse

Des niveaux d’exigence à adapter…

L’air est de la matière au même titre que les liquides et les solides puisque l’air est pesant. La matérialité se manifeste également par d’autres propriétés: l’air peut-être transvasé, l’air peut transmettre un mouvement, l’air peut résister à un liquide, à un solide ou au mouvement (parachute), le vent est de l’air en mouvement…L’air est enfin un excellent isolant thermique.

Fiche connaissance n°3 – L’air -

Et l’air pollué...

L ’air est pollué s’il comporte des gaz qui n’entrent pas dans sa composition normale ou s’il contient des particules solides ou liquides en suspension.

Deux types de pollution de l ’air

Les pollutions d ’origine naturelle Eruptions volcaniquesIncendies de forêt

Les pollutions liées à l ’activité humaine

Pollutions industrielles depuis le 19ème siècle.

Augmentation et diversification ces dernières années avec la combustion des combustibles fossiles ou végétaux