Découvrir le monde - L'eau - Séquence complète : 1ère Harmos

: 1ere Harmos ) – Découvrir le monde – L’eau

Découvrir le monde : l’eau

Compétences : – S’approprier une démarche expérimentale : émettre des hypothèses, et expérimenter pour vérifier.
– Manipuler et nommer le matériel pour réaliser des expériences.
Nombre de séances : 4
Matériel : fiche de rapport d’expérience 1
Durée de la séance : 20-30 minutes de réalisation d’expérience
Modalité : En petits groupes

SEANCE 1
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Demandez aux élèves de citer où l’on peut trouver de l’eau. Propositions attendues : dans la mer/l’océan, dans la rivière, dans le lac, dans le robinet/douche/baignoire, quand il pleut…
Puis, leur demander de dresser une liste des animaux qui vivent dans l’eau : poisson, baleine, dauphin, requin, tortue, raie, étoile de mer… Spécifier que l’on appelle ces animaux, des animaux aquatiques (marins).

❷ Expérience 1 : Les mélanges rigolos

Problématique : Que se passe-t-il si l’on mélange de l’eau à d’autres liquides ?
Poser la problématique aux élèves afin de recueillir leurs hypothèses. Les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : proposer différents produits, majoritairement liquides, à mélanger (gouache, encre, sirop, lait, huile, vinaigre rouge, sucre, savon liquide…), des verres remplis à moitié d’eau.

Réalisation :
Avant de procéder à l’expérimentation, récolter les hypothèses de vos élèves : demandez-leur de vous montrer les produits qui selon eux, sont miscibles avec l’eau. Vous pouvez placer une petite gommette sur ceux-ci afin de comparer les résultats après expérience.
Puis, passer aux expériences. Demander aux enfants de verser une certaine quantité de chaque produit dans l’eau, de mélanger avec une cuillère et de conclure si oui ou non, cela se mélange avec l’eau. Il est intéressant de proposer de l’huile à mélanger avec l’eau car les enfants seront stupéfaits de constater que ce liquide n’est pas miscible avec l’eau.

❸ Le saviez-vous ?
Il existe deux sortes de mélanges. Un mélange est hétérogène si on peut distinguer à l’œil nu les constituants (eau et l’autre liquide, ou eau et un solide). Un mélange est homogène si l’on ne peut distinguer qu’un seul constituant (un solide qui se dissout dans l’eau, un liquide qui se disperse dans l’eau).

En petits groupes

SEANCE 2
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel sur l’expérience précédente
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème de l’eau

❷ Expérience 2: Le mélange réfrigérant
(Suggestion : la faire après avoir travaillé sur le texte Le roman de Renart)

Problématique : Peut-on reconstituer la scène de La pêche à la queue ?

Poser la problématique aux élèves afin de recueillir leurs hypothèses. Les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : de la glace pilée, du gros sel, un bol, un petit pot ou tube à essai, un morceau de ficelle ou de laine, de l’eau.

Réalisation :
Montrer le morceau de laine aux élèves et leur expliquer que c’est tout doux comme la queue du loup Isengrin : il représentera donc sa queue.
Puis, faire comprendre que vous allez reconstituer le lac gelé en plaçant dans le bol la glace pilée à laquelle vous mélangerez du gros sel (1/3 de gros sel pour 2/3 de glace pilée).
Au milieu de cette glace, placer un petit pot : ce sera le trou dans le lac gelé. Mettre à l’intérieur un peu d’eau, à température ambiante. Rappeler que le loup y place sa queue pour essayer de pêcher des poissons : demander alors à un enfant de mettre le morceau de ficelle dans le petit pot (c’est-à-dire la queue du loup dans le trou).
Après quelques minutes, vous devriez observer que l’eau du trou a gelé et pris au piège la queue du loup.

❸ Comment ça marche ?

La glace fond à 0°C, mais ce n’est pas le cas pour l’eau salée. Le mélange eau et sel devient solide à une température plus basse.
Quand on créé un mélange glace et sel, la température chute en-dessous de 0°C. Ce mélange peut être liquide mais a besoin d’énergie pour cela. Comme l’énergie thermique interne diminue, la température chute également. C’est ce que font les poissonniers pour exposer leur marchandise : un mélange de glace pilée et de gros sel !

En petits groupes

SEANCE 3
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel des 2 expériences précédentes et des conclusions obtenues.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème de l’eau

❷ Expérience 3: Un joli nuage

Problématique : Peut-on fabriquer un nuage ?

Matériel : un bocal avec son couvercle, des glaçons, de l’eau bouillante, un aérosol (exemple : déodorant).

Réalisation :
Faire bouillir de l’eau (attention aux élèves) et placer cette eau très chaude dans le fond du bocal. Remuer légèrement pour réchauffer le bas du bocal. Demander à un enfant de poser quelques glaçons sur le couvercle retourné et le positionner ensuite sur le bocal, toujours retourné. Soulever doucement le couvercle par le côté afin de mettre un petit coup de spray dans le bocal avec l’aérosol. Repositionner le couvercle à sa place ; vous pourrez observer le nuage se former à l’intérieur. Demander à un enfant de soulever le couvercle afin qu’ils puissent observer le nuage s’échapper.
Proposer aux élèves de mettre les mains dans le nuage : ils constateront que ce n’est pas chaud (contrairement à la vapeur d’eau qui se créé au-dessus des casseroles lorsqu’on cuisine). Les enfants peuvent également rapprocher leurs doigts du fond du bocal pour noter que c’est chaud, et sur les glaçons pour remarquer que c’est froid !
Après cette expérience, vous pouvez tracer un trait au feutre sur le bocal au niveau de l’eau qui se trouve dans le fond. Puis, inviter les enfants à plonger les glaçons dans l’eau chaude. Ils pourront alors observer la fonte des glaçons : profitez-en alors pour montrer que les glaçons n’ont pas disparu mais qu’ils se sont transformés en eau liquide (le niveau de l’eau au fond du bocal ayant augmenté).

❸ Comment ça marche ?

Les nuages sont formés de gouttelettes d’eau en suspension dans l’atmosphère. C’est donc de la vapeur d’eau, stockée dans de l’air humide, qui se condense sous l’effet d’un air froid. Pour que cela forme un nuage, les gouttelettes d’eau ont besoin de particules sur lesquelles se condenser comme la pollution, des cristaux de sel marin, de la suie volcanique… Pour cette expérience, l’eau bouillante créé de l’air chaud et humide, les glaçons permettent de fabriquer de l’air frais, et enfin le spray de l’aérosol produit des particules.

En petits groupes

SEANCE 4
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel des 3 expériences précédentes et des conclusions obtenues.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème de l’eau

❷ Expérience 4: Les fleurs magiques

Problématique : Que se passe-t-il si l’on pose des fleurs en papier sur l’eau ?

Matériel : un carré de papier mesurant 15 cm de côté, une autre feuille de papier, de l’eau.

Réalisation :
Plier le carré de papier en deux dans un sens, puis dans l’autre. Dessiner la forme d’un pétale sur ce papier, en commençant par le coin plié, avant de découper. Déplier le morceau de papier ; vous obtenez une fleur à 4 pétales. Replier le bout de chaque pétale jusqu’au milieu (c’est-à-dire l’endroit où toutes les pliures se croisent). Sur une autre feuille de papier, demander à un enfant de décorer un insecte dont vous aurez dessiner les contours au préalable. Poser l’insecte dans la fleur. Replier les pétales par-dessus l’insecte et poser la fleur sur un plan d’eau (piscine, bassine, évier rempli d’eau…). Que se passe-t-il ? Après quelques minutes, les pétales de la fleur se déploient pour dévoiler l’insecte.

❸ Comment ça marche ?

En absorbant l’eau, les fibres du papier gonflent et le papier se dilate. C’est ce léger mouvement qui permet l’ouverture de la fleur. La rapidité d’absorption du papier varie selon son épaisseur.

En petits groupes

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