Année 2012-13

Projet : module science par école : L'eau

École Henri Lapierre - Classes de CE1

PREMIER PALIER POUR LA MAÎTRISE DU SOCLE COMMUN :

COMPÉTENCES ATTENDUES À LA FIN DU CE1 programmes objectifs opérationnels

L'élève est capable de : Les élèves distinguent les solides et les liquides e perçoivent les changements d'états de la matière.

Compétence 1 : La maîtrise de la langue française

- s'exprimer clairement à l'oral en

utilisant un vocabulaire approprié

;

s'exprimer avec précision pour se

faire comprendre dans les activités

scolaires.

utiliser des formulations "scientifiques" du type : questionnent: phrases interrogatives hypothèses: je crois que…Il me semble que... Expérimentation : verbes d'action au présent conclusion: passé composé + présent

- lire seul, à haute voix, un texte

comprenant des mots connus et

inconnus ;

Lire à haute voix un texte court dont

les mots on été étudiés en articulant

correctement et en respectant la

ponctuation.

lire le cas échéant un texte introductif à l'intention de l'ensemble du groupe ou de la classe

- lire seul et comprendre un

énoncé, une consigne simples ;

lire silencieusement un énoncé, une

consigne et comprendre ce qui est

attendu. lire les questions

- dégager le thème d'un

paragraphe ou d'un texte court ;

Lire silencieusement un texte en

déchiffrant les mots inconnus et en

manifestant sa compréhension dans

un résumé, une reformulation, des

réponses à des questions.

comprendre le sens du texte introductif

- copier un texte court sans erreur

dans une écriture cursive lisible

et avec une présentation soignée ;

copier un court texte (par mots entiers

ou par groupes de mots) en respectant

l'orthographe, la ponctuation, les

majuscules et en soignant la

présentation.

copie de la trace institutionnelle (conclusion collective)

- écrire de manière autonome un

texte de 5 à 10 lignes.

concevoir et écrire de manière

autonome une phrase simple

cohérente, puis plusieurs, puis un

texte narratif ou explicatif de cinq à

dix lignes.

écrire sa propre démarche scientifique : questionnement prélable, hypothèse, expérimentation, conclusion

Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

- écrire, nommer, comparer,

ranger les nombres entiers

naturels inférieurs à 1 000 ;

comparer, ranger, encadrer les

nombres de 0 à 100.

réviser la notion de croissance et de décroissance des nombres de 0 à 40 lors de l'utilisation du thermomètre et des relevés de température; percevoir l'existence de nombres entiers relatifs (températures inférieures à 0°)

- utiliser les unités usuelles de

mesure ; estimer une mesure ;

mesure de la température : le degré

- être précis et soigneux dans les

tracés, les mesures et les calculs ;

utiliser des instruments pour réaliser

des tracés : règle, équerre ou gabarit

de l'angle droit.

réaliser des schémas précis de relevés de température

- résoudre des problèmes très

simples ;

résoudre des problèmes de vie

courante.

répondre à une question de la vie courante (questions introductives au travail)

- observer et décrire pour mener

des investigations ;

réaliser une démarche scientifique (tout le travail proprement dit)

Compétence 6 :Les

compétences sociales

et civiques

- respecter les autres et les règles

de la vie collective ;

Les élèves apprennent les règles de

politesse et du comportement en

société. Ils acquièrent

progressivement un comportement

responsable et deviennent plus

autonomes.

- respecter les autres et les règles de

la vie collective ;

- appliquer les codes de la

politesse dans ses relations avec

ses camarades, avec les adultes à

l'école et hors de l'école, avec le

maître au sein de la classe;

participer à un échange : questionner,

apporter des réponses, écouter et

donner un point de vue en respectant

les règles de la communication.

- appliquer les codes de la politesse

dans ses relations avec ses

camarades, avec les adultes à

l'école et hors de l'école, avec le

maître au sein de la classe;

- participer en classe à un

échange verbal en respectant les

règles de la communication ;

- participer en classe à un échange

verbal en respectant les règles de la

communication ;

Compétence 7 : L'autonomie et l'initiative

- écouter pour comprendre,

interroger, répéter, réaliser un

travail ou une activité ; participer à un échange : questionner,

apporter des réponses, écouter et

donner un point de vue en respectant

les règles de la communication.

- écouter pour comprendre,

interroger, répéter, réaliser un

travail ou une activité ;

- échanger, questionner, justifier

un point de vue ;

- échanger, questionner, justifier un

point de vue ;

- travailler en groupe, s'engager

dans un projet ;

- travailler en groupe, s'engager

dans un projet ;

RÉSUMÉ - TYPE DU CAHIER DE L'ÉLÈVE Questions de départ Traces possibles

S1 quand l’eau devient-elle de la glace ?

Le passage de l’eau de l’état liquide à l’état solide dépend

de la température.

Ce phénomène s’appelle la solidification.

S2 A quelle température l’eau devient-elle de la

glace ? A 0°, on observe un mélange d’eau liquide et d’eau solide.

S3 A quelle température l’eau devient-elle de la

glace ?

L’eau devient et reste solide en dessous de 0°C.

S4 A quelle température la glace devient-elle de l'eau?

Le passage de l'eau de l'état solide à l'état liquide s'appelle la fusion.

L'eau devient et reste liquide au-dessus de 0°C.

S5 Où trouve-t-on de l'eau dans la nature?

Dans la nature, on trouve de l'eau à l'état liquide dans les mers, les océans, les lacs, les rivières, la rosée, le brouillard. On trouve de l'eau à l'état solide dans la glace, la neige, la

grêle, le verglas.

S6 y a-t-il d'autres matières qui peuvent passer de l'état solide à l'état liquide et inversement?

Il existe d'autres matières qui peuvent changer d'état en fonction de la température: le chocolat, la confiture, la lave

Fiche connaissance pour l’enseignant

Comment enseigner les changements d'état de l'eau

Auteurs : Edith Saltiel(plus d'infos) Résumé : L'eau se présente sous trois états différents : solide (glace, neige), liquide et gazeux (vapeur

d'eau). Sur Terre, nous rencontrons de façon quotidienne ces trois états. Notons cependant

que l'eau à l'état gazeux est appelée vapeur d'eau, gaz invisible, à ne pas confondre avec la buée, gouttelettes d'eau en suspension dans l'air.

Publication

: 28 février 2006

L'eau se présente sous trois états différents : solide (glace, neige), liquide et gazeux (vapeur d'eau). Sur Terre, nous rencontrons de façon quotidienne ces trois états. Notons cependant que l'eau à l'état gazeux est appelée vapeur d'eau, gaz invisible, à ne pas confondre avec la buée, gouttelettes d'eau en suspension dans l'air.

- Au cycle 1, les enfants, « en rapprochant l'eau du robinet, la pluie, la neige, la glace, commencent à élaborer un premier niveau, très modeste, d'abstraction et à comprendre que ces diverses réalités renvoient à une même substance : l'eau ». Ils découvrent ainsi que la glace et l'eau liquide sont deux états d'une même substance : l'eau�- Au cycle 2, il s'agit d'étudier la fusion de la glace, la solidification de l'eau liquide et d'apprendre à utiliser un thermomètre.�-.Au cycle3, fusion, solidification, ébullition, condensation et évaporation sont au programme, ce qui fait en particulier intervenir l'étude de la vapeur d'eau.

Passage glace-eau liquide et eau liquide-glace

Il s'agit tout d'abord de faire en sorte que les élèves reconnaissent que la glace et l'eau liquide sont une même substance, puis, plus tard que la transformation glace-eau liquide se fait à température constante, autour de O°. (Existence d'un palier : on peut continuer à chauffer, la température, tant que les deux états coexistent, ne changeant pas).

Voir par exemple :�http://www.perigord.tm.fr/~ecole-scienc/pages/activite/matiere/so_matiere.php?activite=activite&matiere=matiere�Témoignage : Eau et glace

Lorsque la glace se transforme en eau liquide, on parle de fusion .�Attention au langage : en effet, on dit dans le langage courant que le sucre fond dans l'eau alors qu'il se dissout. Il ne s'agit pas dans ce cas d'une fusion mais d'une dissolution.�Lorsque l'eau liquide devient solide, on parle de solidification. Pour arriver à cela, soit il est possible de mettre de l'eau liquide dans un réfrigérateur ou un congélateur, soit il est possible d'utiliser un mélange réfrigérant : 2/3 glace pilée et 1/3 de gros sel�Constats auxquels il est possible d'aboutir :

- la température reste constante au cours d'un changement d'état de l'eau (début cycle 3)�- au dessous de 0° l'eau est à l'état solide. Au dessus de 0°, elle est à l'état liquide (cycle 2)�- durant ce changement d'état, il y a conservation de la masse (fin cycle 3), mais le volume change (exemple d'une bouteille d'eau fermée, placée dans un réfrigérateur. Cette bouteille se fissure, se fend, se brise voire éclate)�- eau liquide et glace, c'est la même chose mais dans des états différents (cycle 1)�- l'eau a une particularité : pour une même masse, le volume du solide est plus grand que celui du liquide, contrairement à ce qui se passe pour la majorité des substances.

Voir « Graines de sciences 7 »

Ce qui signifie que la masse volumique de la glace est plus petite que celle de l'eau liquide. Souvent on mentionne la densité d'une substance qui n'est pas au programme du primaire et qui est le rapport de la masse volumique de cette substance dans un état donné à celle de l'eau liquide. C'est la raison pour laquelle les glaçons dans un verre d'eau flottent. Pour des élèves de cycle 3, on donne aussi très souvent l'exemple des icebergs qui sont constitués d'eau à l'état solide et qui se trouvent sur les mers constituées d'eau à l'état liquide. De plus cette eau est salée (dont la masse volumique est plus grande que celle de l'eau douce).

Passage liquide-gaz et gaz liquide

L'eau liquide peut se transformer en vapeur d'eau (gaz) selon deux phénomènes différents :

L'ébullition est un phénomène qui concerne la totalité du liquide et qui se produit pour un corps pur et dans un lieu donné, à température constante. Au-dessus de la température d'ébullition (100°C) lorsque la pression vaut 1 atmosphère), la substance eau est à l'état de gaz.�L'évaporation est un phénomène de surface qui se produit entre la température de fusion (O°C) et celle d'ébullition.

Ici, il y a de grosses difficultés pour les enfants, à savoir reconnaître que la vapeur d'eau est un gaz invisible, aussi invisible que l'air…. !�Il est important dans un premier temps de faire prendre conscience aux élèves que dans « une pièce vide » il y a de l'air. Il peut être perçu par ses effets : « ça fait du vent, ça résiste, ça pousse, ça fait des bulles »... Ceci étant, il semble que pour certains enfants de cycle 2, mettre en évidence l'existence de

l'air, nécessite de l'eau.�En effet, en mettant un ballon de baudruche sur le goulot d'une bouteille en plastique, le ballon se gonfle si l'on compresse la bouteille.�Certains enfants pensent que de l'air ne passera dans le ballon qu'à condition qu'il y ait de l'eau dans la bouteille. Il y a donc nécessité de faire un long travail sur l'air.�Ceci laisse supposer que les enfants pensent que l'air est dissous dans l'eau. On trouve des raisonnements similaires au XVIIIe siècle. En effet, si on ouvre le Dictionnaire raisonné de la physique de monsieur Brisson (1791) on peut lire :

« Evaporation�Or l'eau étant la base de tous les liquides de la nature, il était facile d'en déduire que les corps perdent principalement de l'eau par l'évaporation. Il n'y a pas plus de difficultés par rapport à l'air : ce fluide étant contenu abondamment dans toute sorte d'eau, il est clair qu'il doit s'élever avec elle dans l'atmosphère …�… Ainsi l'eau qui se précipite retient une partie de l'air qui la tenait en dissolution…. Parfaite analogie entre la dissolution des sels dans l'eau et celle de l'eau dans l'air.»

Lorsque les enfants ont acquis la certitude que l'air « existe » même si on ne le voit pas, on peut alors travailler sur la vapeur d'eau, mais d'autres difficultés peuvent apparaître.�Lorsqu'il y avait de l'eau dans une soucoupe et que, plusieurs heures après, il ne reste plus d'eau dans la soucoupe, bon nombre d'enfants disent « l'eau a disparu », ce qui est vrai (car l'eau liquide n'est plus dans la soucoupe) et faux (car l'eau liquide s'est transformée en vapeur d'eau qui est allée dans l'atmosphère de la pièce).�Pour étudier cela, beaucoup d'enseignants essaient de trouver des expériences montrant que l'on peut récupérer, par condensation, l'eau qui s'est évaporée.��Deux exemples sont souvent utilisés

- expérience avec deux verres d'eau : l'un contenant de l'eau et l'autre de l'eau avec quelques glaçons dedans. On observe alors des différences entre les deux verres : buée pour l'un pas pour l'autre, des traces sur la table pour l'un des verres, etc.�Voir par exemple : http://www.perigord.tm.fr/~ecole-scienc/pages/activite/matiere/so_matiere.php?activite=activite&matiere=matiere�- fabriquer de la « pluie » �Il s'agit de prendre un bac rempli à moitié d'eau très chaude et recouvert d'un film plastique ou d'une plaque sur laquelle on pose des glaçons. Que voit-on au bout d'un certain temps ? De l'eau tombe en pluie à l'intérieur du bac.�Que s'est-il passé ? L'eau chaude s'est évaporée, la vapeur d'eau arrive sur la plaque froide ou le film en plastique froid et là, la vapeur d'eau se condense en eau liquide qui tombe dans le récipient.�Avec cette expérience, des enfants peuvent penser que le film transparent n'est pas imperméable et laisse passer l'eau (attention, cela peut arriver puisque maintenant on trouve des films pour four micro-ondes, qui ont de micros trous). Il est important d'essayer de réfléchir avec eux pour savoir comment vérifier cela.�L'idée peut venir de prendre des glaçons colorés (cola ou grenadine, colorants alimentaires…). Les enfants s'aperçoivent alors que « leur eau de pluie » est incolore et non colorée.�De même, avec cette expérience, on peut aussi étudier les mélanges et l'évaporation. Il suffit de mettre (dans le bac) un verre vide au milieu du bac puis de remplir le bac (et non le verre) d'eau sucrée ou salée ou bien du thé par exemple. On obtient dans le verre de l'eau incolore et qui n'est ni sucrée, ni salée ou qui n'a pas le goût de thé, etc.

Il est également possible d'étudier les facteurs* (*Cette partie est en italique dans les programmes, ce qui signifie qu'il n'est pas obligatoire de tout faire) dont dépend l'évaporation à savoir la température, l'aération et l'aire de la surface de contact entre l'air et l'eau.

D'autres expériences�• comment savoir s'il y a de l'eau dans les aliments (cf. guide formation)�• montrer que des engrais peuvent passer dans une nappe phréatique (cf. guide de formation)�• cycle de l'eau « simple »�• etc.

Glace, eau liquide, vapeur d'eau : même matière dans des états différents�Il y a conservation de la matière lors des changements d'états.�Existence d'un palier lors d'un changement d'état pour un corps pur�En physique il y a condensation lorsque qu'un gaz passe à l'état solide. Dans la vie quotidienne, on utilise souvent ce mot pour le passage vapeur d'eau (donc gaz) à l'eau liquide.

5ème séance : Où trouve-t-on de l’eau dans la nature ? Objectif : Connaître les états liquides et solides de l’eau dans la nature et en relation avec certains phénomènes

météorologiques observés (formation de glace, neige, grêle, brouillard).

Savoir que certaines substances peuvent passer de l’état solide à l’état liquide et inversement.

Matériel : -Photos d’une fontaine en été et en hiver (gelée) agrandies ou projetées au tableau

-1 texte documentaire pour chaque élève

- affichettes aimantées représentant de l’eau sous forme solide ou liquide (neige, brouillard…) (5ème

séance pièces

jointes)

-les mêmes images au format réduit pour chaque élève.

-1 exemplaire de chaque image + 1 exemplaire vierge, sur papier cartonnée, pour fabriquer un jeu de memory.

Étapes de la séance :

Activité du maître

Activité de l’élève Objectifs Lire, dire, écrire

Accroche *Afficher au tableau 2 photos d’une fontaine l’une avec l’eau liquide, l’autre avec l’eau solide.

Que voyez-vous ? Est-ce la même fontaine ? Que s’est-il passé ?

C’est une fontaine, sur une photo l’eau coule, sur l’autre c’est de la glace…

C’est la même fontaine.

L’eau a gelée, elle est devenue de la glace. L’eau liquide est devenue de l’eau solide.

*Observer et décrire des photos, un phénomène (la solidification ou la fusion).

Dire

Consigne et anticipation

Connaissez-vous d’autres formes d’eau liquides et solides dans la nature ?

*Noter sur une affiche la question et les propositions des élèves.

A l’aide d’un texte documentaire et de photos, vous allez rechercher d’autres formes d’eau solides et liquides dans la nature.

L’eau liquide c’est l’eau de la mer, des rivières…

L’eau solide c’est de la glace, de la neige…

Noter dans le cahier de sciences la question et les propositions écrites sur l’affiche.

*Mener une investigation à partir d’un questionnement accompagné

*Recopier un texte .

Dire

Ecrire

Manipulation

*Afficher et montrer un texte et des photos de différents états de l’eau dans la nature ainsi que des étiquettes noms associées.

*Distribuer les mêmes aux élèves.

Par groupe, remettez ensemble les photos et les étiquettes noms puis faites 2 groupes : eau liquide, eau solide.

Lire le document proposé.

Légender et classer des images en 2 catégories par groupe de 2 ou 4.

*Rechercher dans un texte documentaire des informations explicites.

*Confronter ses idées dans des discussions.

Lire

Dire

Confrontation des résultats

Par groupe, venez afficher vos résultats (en déplaçant les images affichées au tableau et en légendant).

*Faire corriger au fur et à mesure des passages en faisant argumenter les élèves avec un retour au texte si nécessaire.

Mettre en commun par groupe les recherches.

*Exprimer ses idées et argumenter à l’aide d’un texte et de ses connaissances.

Dire

Explicatio *Faire réfléchir les élèves sur Quand la température est en dessous *Formuler Dire

n ce classement.

Quand l’eau est-elle à l’état solide dans la nature ? Quand l’eau est-elle à l’état liquide dans la nature ?

*Noter au tableau les explications données.

de 0°c, l’eau est solide : c’est de la

neige, du verglas, du givre, la

banquise…

Quand la température est au dessus

de 0°c, l’eau est liquide : c’est la mer,

le lac, la buée, la rosée…

une explication par rapport à l’investigation menée.

Structuration

Recopier dans le cahier la trace

écrite et faire coller des images

de l’eau sous ses différentes

formes dans un tableau à tracer :

Dans la nature, on trouve de l’eau

à l’état liquide dans les mers, les

océans, les lacs, les rivières, la

rosée, le brouillard.

On trouve de l’eau à l’état solide

dans la glace, la neige, la grêle, le

verglas.

*Recopier un texte.

Ecrire

Mémorisation du vocabulaire

Nous allons fabriquer un jeu de Memory pour retenir les mots nouveaux. Chacun de vous va préparer une carte.

*Distribuer 2 cartes par élèves : 1 vierge, 1 illustrée.

Sur la carte blanche, écrivez le nom de l’eau représentée puis écrivez liquide ou solide dans le cadre en bas.

Chaque élève, à l’aide de ce qu’il

a noté dans son cahier de

sciences complète sa carte.

Le jeu pourra être utilisé lors des

moments de travail en

autonomie.

6ème séance : Y a-t-il d’autres matières qui peuvent passer de l’état solide à l’état liquide et inversement ?

Objectif : Savoir que certaines substances peuvent passer de l’état solide à l’état liquide et

inversement.

Matériel :

-des roches volcaniques

-des vidéos (vidéo par exemple de « C’est pas sorcier : Les volcans ») et photos d’éruptions volcaniques

Étapes de la séance :

Activité du maître

Activité de l’élève Objectifs Lire, dire, écrire

Accroche Le maître ramène des roches volcaniques en classe.

Qu’est-ce que c’est ?

Ce sont des roches, elles sont noires, il y a un peu de vert…c’est dur…

*Observer, manipuler, décrire les roches.

Dire

Anticipation D’où viennent ces roches ?

Le maître relance le questionnement si nécessaire :

Qu’est-ce que la lave ? Comment la lave est-elle devenue ces roches ?

Elles viennent du volcan, c’était de la lave, elle a coulé, elle est devenue dure…

Ecrire la question et leur hypothèse dans le cahier.

*Formuler à l’oral des hypothèses.

*Ecrire une phrase exprimant ses idées.

Dire

Ecrire

Recherche Comment peut-on vérifier cela ?

Proposer le visionnage d’une éruption volcanique qui sera suivi d’une activité de remise en ordre d’images de l’éruption.

Regarder attentivement une vidéo.

Remettre en ordre des images retraçant les différentes étapes de l’éruption jusqu’à la solidification de la lave, par groupe de 4.

* Vérifier par l’observation que la lave se présente sous divers états : liquide et solide.

Lire

Confrontation des résultats

et structuration

Que se passe –t’il sur chaque image ?

Qu’est-ce qui change d’état comme ça aussi ?

Mettre en commun les résultats au tableau et argumenter grâce au visionnage du film.

Au début la lave est très chaude quand elle sort du volcan, elle est liquide

Ensuite, elle s’écoule le long du volcan.

Peu à peu, elle refroidit et elle devient solide.

Comme l’eau, la lave peut changer d’état (solide ou liquide) en fonction de la température.

*Confronter ses idées dans des discussions.

*Légender des images en utilisant le vocabulaire approprié.

*Faire des rapprochements avec ce qui a déjà été vu.

Dire

Dire

Coller les images dans l’ordre dans le cahier et recopier les légendes associées.

Ecrire

Légende eau liquide

Légende eau solide

Objectifs : � Faire expérimenter l’un des changements d’états de l’eau aux élèves.

Matériel pour chaque groupe : - 2 bouteilles en plastiques / 1 verre / 1 pot de yaourt de l’eau liquide

Vocabulaire : état – solide – liquide – température.

Etapes de la séance :

a) accroche : photo d’iceberg → Questionnement sur la nature de l’iceberg et quelques caractéristiques.

E : Qu’est-ce que vous voyez ? e : c’est un iceberg ; C’est un énorme glaçon ; c’est de l’eau glacée ; Ça se déplace ; ça flotte ; ça peut fondre ou pas ; c’est une île de glace ; On ne peut pas observer cette chose à la réunion………….

b) Questionnement et hypothèses :

E : Comment pourrait-on représenter cette situation ? L’E relève les propositions émises par les élèves sur une affiche.

e : Il faut créer du froid. On devrait refroidir l’eau. On devrait enlever de la chaleur à l’eau. La nuit l’eau est plus froide. Il faut utiliser le réfrigérateur, le congélateur. Il faut mettre l’eau dans un récipient glacé. L’eau se transforme en glace lorsqu’il fait froid. L’élève prend note dans son cahier de la question et des différentes propositions.

c) Expérience :

E : Comment réaliser de la glace ? Quels matériels doit-on utiliser ? e : Individuellement les élèves propose une expérience et la schématise dans son cahier. Les propositions : � Hypothèse1 : Il faut utiliser différents récipients car l’eau va geler plus ou moins vite selon le récipient. (Une bouteille fermée, une bouteille ouverte à moitié remplie, un verre, un pot de yaourt. �Hypothèse2: Il faut entreposer les récipients à différents endroits : - à l’extérieur de la classe toute la

nuit – dans la partie haute du réfrigérateur – dans la partie basse du réfrigérateur – dans le congélateur. Par groupe les élèves placent les récipients à différents endroits, le constat se fera le lendemain.

d) Confrontation des résultats :

E : Que constatez-vous ? e : a) L’eau qui est restée toute la nuit dehors est fraîche et toujours liquide quelque soit le récipient.

b) L’eau dans la partie basse du réfrigérateur est froide quelque soit le récipient. c) L’eau dans la partie haute du réfrigérateur est glacée quelques soit le récipient. d) L’eau dans le congélateur est gelée : la bouteille fermée a gonflé et s’est ouverte / le verre s’est

cassé / la bouteille a moitié remplie a augmenté de volume ainsi que le pot de yaourt. e) Explication :

E : Pourquoi ces différents constats ? e : Il ne faisait pas assez froid dans la situation a et b. Dans la situation c il fallait peut être plus de temps. Dans la situation d on a réussi à transformer l’eau en glace mais on a peut être laissé l’eau trop longtemps (le verre cassé, la bouteille fermée aussi)

f) Structuration : L’E va aider dans la formulation de la trace écrite. e : La température extérieure joue un rôle important dans la t ran sfor ma tio n de l ’e a u à l’é ta t so lid e . (le temps est aussi un élément important lors de cette transformation).

Objectifs : � Montrer l’influence de la température sur le changement d’état de l’eau. � Savoir lire un thermomètre avec des températures négatives. � Savoir placer sur une règle graduée des températures négatives et

positives.

Matériels pour chaque groupe : - un pot de confiture, un thermomètre, des glaçons, un tube.

Vocabulaire : liquide – glace – solide – température – thermomètre – degré.

(On va réaliser une expérience pour savoir à quelle température l’eau liquide change d’état et devient solide c'est-à-dire se transforme en glace)

a) Questionnement et hypothèses :

E : Comment savoir à quel moment l’eau devient solide ?

e : On peut utiliser un thermomètre pour connaître la température à l’intérieur du récipient. Si on met le récipient dans le congélateur on ne pourra pas observer l’évolution de la température car la porte sera fermer. Hypothèse : L’ea u dev ie nt s olide l ors que la te mpé ra ture es t a u -dessous de zéro.

(Au préalable : révision lecture du thermomètre avec des températures négatives. Un thermomètre dessiné au tableau avec des propositions différentes de températures pour amener l’élève à donner des températures « au dessous de zéro » on utilisera cette terminologie plutôt que « moins » qui est plus abstrait.)

b) Expérience :

E : Quelle expérience pourrait-on faire ?

e : On peut mettre un récipient d’eau dans des glaçons et observer la température.

L’élève propose une expérience avec le matériel qui lui sera nécessaire.

b) Constat : L’eau ne devient pas de la glace et le thermomètre affiche 0°C.

d) Explication :

Pourquoi ? Ce n’est pas assez froid, il faudrait rajouter de la glace. Les élèves rajoutent de la glace mais ça ne marche pas. Il faudrait que ça soit encore plus froid comme dans le congélateur.

e) Structuration :

Schéma de l’expérience réalisé constat et nouvelle hypothèse.

Objectifs : � Montrer l’influence de la température sur le changement d’état de l’eau. � Savoir lire un thermomètre avec des températures négatives. � Savoir placer sur une règle graduée des températures négatives et

positives.

Matériels (pour chaque groupe) : - un pot de confiture rempli de mélange réfrigérant, un thermomètre, un tube d’eau. Pour le mélange réfrigérant : 3 litres de glace pilée / 2kg de gros sel

Vocabulaire : liquide – glace – solide – température – thermomètre – degré.

a) hypothèse : E : L’expérience avec les glaçons n’a pas fonctionné, on va devoir fabriquer un petit congélateur : un mélange réfrigérant. [On va mélanger 2/3 de glace en volume pour 1/3 de sel en volume dans une bassine, la glace va légèrement fondre et la température va baisser.]

b) Consigne :

E : Observe le thermomètre pour savoir à quel moment l’eau devient glace.

c) Manipulation :

Distribution du matériel et mise en place de l’expérience par groupe de 4. Attention : Observer constamment le thermomètre. Relever les températures sur le tableau, à chaque signal de l’E. (Fiche)

Objectifs : � Montrer l’influence de la température sur le changement d’état de l’eau. � Savoir lire un thermomètre avec des températures négatives. � Savoir placer sur une règle graduée des températures négatives et

positives.

Temps

en minute

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Température en degré C

20

14

9

2

0

0

0

0

0

0

-2

-4

-6

-8

-10

-10

-10

Contenu du tube eau

eau

eau

eau

Eau +

glace

Eau +

glace

Eau +

glace

glace

glace

glace

glace

glace

glace

glace

glace

glace

glace

E : Afficher les relevés de températures de chaque groupe. Questions : - Quelle était la question posée au départ ?

- Quelles étaient vos hypothèses ? - Pouvez-vous répondre à la question ? - D’après vous, à quelle température commence-t-on à avoir de la glace ? (autour de

0°C)

Structuration : réaliser le schéma au tableau et le constat. L’eau gèle au dessous de 0°C.

Objectifs : � Montrer l’influence de la température sur le changement d’état de l’eau. � Savoir lire un thermomètre avec des températures négatives. � Savoir placer sur une règle graduée des températures négatives et

positives.

--

1- Tableau de changement des états

Temps en minute

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Température en

degré C

Contenu du tube

2- Thermomètre

c

0

- -

10

0 - -

-1

-