A la découverte de l'eau

Discipline
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Niveaux
GS.
Auteur
P. MULES
Objectif
- Connaître et différencier les différents états de l'eau (liquide et solide)

- Prendre la parole pour répondre à une question (oral).

- Mener des activités impliquant des transformations de l'eau sous l’effet de la chaleur ou du froid, et approcher quelques propriétés de l'eau.

- Discuter, classer, désigner et définir ces propriétés et transformations, en utilisant un vocabulaire approprié.


Relation avec les programmes

Cycle 1 - Programme 2021

  • Repérer des transformations de matériaux sous l’effet de la chaleur (sécher, durcir, fondre…), de l’eau (mouiller, dissoudre…), de l’air (déplacer, gonfler…), d’actions mécaniques avec des mains (froisser, plier…) et avec des outils (découper, percer…).
Dates
Créée le 17 septembre 2019
Modifiée le 28 novembre 2019
Statistiques
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10 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Il sera question de faire découvrir aux élèves les différents états de l'eau (solide et liquide) à travers l'expérimentation et l'échange entre PE et élèves. L'oral aura un rôle central tout au long de cette séquence.

Déroulement des séances

1

L'eau : identification et hypothèses

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Formuler des hypothèses
- Proposer un classement d'images
Durée
35 minutes (2 phases)
Matériel
- Images
- Grandes feuilles de couleur

1. Recueil des représentations

collectif | 15 min. | découverte

Il s'agit de faire verbaliser les élèves sur des questions posées par l'enseignants. Si aucune réponse ne vient, les guider pour les amener à réfléchir.

Où trouve-t-on de l'eau ? (Aides possibles : A l'école, en trouve-t-on ? Si oui, où ? Et à la maison ? Quand vous allez vous promener le week-end ?)

A quoi sert l'eau ? Comment peut-on l'utiliser ?

2. Formulation des hypothèses par les élèves

collectif | 20 min. | recherche

Montrer les différentes images aux élèves et leur demander ce que c'est et s'il s'agit d'eau ou non (sans leur dire si c'est vrai ou faux). Les amener à argumenter leurs propos en disant pourquoi ils pensent cela.

Ainsi, cela permettra de classer ces différentes images en fonction des réponses des élèves dans 2 colonnes (eau / pas eau).

Images disponibles : verre d'eau, glaçons, morceaux de sucre, bonhomme de neige, nuages, plage, piscine, bouilloire, baignoire, crayon, cailloux, vélo, robinet.

2

Vérification des hypothèses

Dernière mise à jour le 18 septembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Expérimenter pour valider des hypothèses.
- Nommer des objets, du matériel, des matériaux, des personnes, des rôles.
- Prendre la parole pour répondre à une question.
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
- Grandes feuilles : classification et recueil des représentations effectués par les élèves lors de la séance 1
- Bouilloire, verre d'eau, bassine remplie d'eau, glaçon, crayon, cailloux, sucre

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | évaluation

Demander aux élèves ce qu'ils ont retenu de la précédente séance. Les faire verbaliser au maximum leurs souvenirs (surtout les petits parleurs).

Cette phase est destinée à se remettre en tête les différentes hypothèses de la séance 1 afin de les valider ou les invalider ; et donc de changer le classement des images.

2. Expérimentation pour la validation des hypothèses retenues

collectif | 20 min. | recherche

Les élèves devront expérimenter en manipulant certaines matières (glaçons, sucre, crayons...) afin de déterminer s'il s'agit bien d'eau ou pas. Ainsi, la classification des hypothèses pourra être modifiée par eux-mêmes au gré des manipulations.

Il est essentiel de leur faire verbaliser ce qu'ils ressentent (ex : glaçon = froid).

3. Bilan collectif

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Il s'agit de mettre à la lumière le fait que l'eau peut prendre différents aspects : solide, liquide et vapeur (gazeux).

Les élèves devront aider l'enseignant à compléter oralement les phrases (mots en gras) :

Comme nous venons de le voir, l'eau n'est pas seulement liquide. Elle peut prendre différents aspects.

  • Elle peut être vapeur (bouilloire, nuage) : on dit qu'elle est gazeuse.

  • Elle peut être dure (glaçon, neige) : on dit qu'elle est solide.

  • Elle peut être liquide comme le verre d'eau ou encore la neige fondue.

Il sera alors intéressant de vérifier une dernière fois avec eux la classification des images et de les coller définitivement. Cette phase constitue la trace écrite qui pourra par la suite être affichée en classe.

3

Critères de reconnaissance du liquide et du solide

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Différencier liquide et solide.
- Savoir argumenter son tri à l'aide de critères.
Durée
40 minutes (5 phases)
Matériel
- 6 bouteilles en plastique
- Eau, sirop (ou colorant alimentaire), lait
- Perles, bâtonnets, graviers
- Affiche de couleur
- Entonnoir, cuillères, passoire, fourchette, couvercle en plastique, récipients.

1. Découverte des flacons

collectif | 5 min. | découverte

L'enseignant montre aux élèves les différentes bouteilles fermées contenant des liquides (eau, eau au sirop, lait) et des solides (graviers, bâtonnets, perles).

Il est important de laisser les élèves les manipuler librement en leur demandant ce qu'il pourrait y avoir dedans.

Écouter le bruit de chaque bouteille en les secouant doucement. Faire rouler les bouteilles.

Rappel sur les règles de sécurité : "on ne goûte pas et on ne sent pas ce que l'on ne connaît pas". Les bouteilles doivent donc être fermées.

 

2. Expérimentation

collectif | 15 min. | recherche

Les élèves auront à leur disposition les différentes bouteilles, dont ils sauront ce qu'il y a dedans.

Ils devront :

  • Transvaser avec un entonnoir
  • Déplacer avec les mains, avec une cuillère, une passoire, une fourchette
  • Verser sur une surface plane.

L'objectif est d'être attentif à ce qu'il se passe lorsqu'une des actions est réalisée avec un liquide puis avec un solide. Les élèves devront comparer et verbaliser leurs observations.

3. Tri des bouteilles

collectif | 10 min. | recherche

Maintenant, vous allez devoir trier les bouteilles selon le critère que vous voulez. Il faudra m'expliquer pourquoi.

Toutes les propositions des élèves sont acceptées et discutées avec l'ensemble des élèves.

 

Si aucun tri n'est effectué selon les critères attendus, l'enseignant propose son tri et demande aux élèves de trouver le critère de tri.

4. Structuration des connaissances

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

À partir du tri réalisé, il s'agira de conclure sur la différence entre liquide et solide.

Comment reconnaît-on une matière liquide ?

Ça mouille, ça coule, ça ne se transporte pas avec tous les outils

 

Comment reconnaît-on une matière solide ?

C'est dure, ça se transporte facilement, ça peut se déplacer avec tous les outils

 

 

5. Réinvestissement des connaissances

collectif | 5 min. | réinvestissement

Montrer aux élèves la photo d'un glaçon, de l'eau, de rochers, de bâtons et d'un verre de jus.

Il s'agira de les classer dans 2 colonnes différentes : solide (goutte barrée) / liquide (goutte).

Dans quelle colonne devons-nous coller les images ?

SOLIDE = glaçon, rochers, bâtons

LIQUIDE = eau, jus

 

4

Rendre l'eau liquide

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Comprendre, en le faisant fondre, qu’un glaçon c'est de l’eau.
- Nommer des actions, des gestes.
Durée
20 minutes (3 phases)
Matériel
- Affiches de couleur
Informations théoriques
Il est essentiel de faire dépasser certaines conceptions fausses comme par exemple le fait qu'un glaçon ce n’est pas de l’eau car ce n’est pas liquide.
Remarques
Au préalable : placer un glaçon dans un bac dans la classe et informer les élèves qu'on s'en servira l'après-midi.
Le prendre en photo et imprimer la photo pour la comparer au résultat obtenu l'après-midi.

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | réinvestissement

Choisir au préalable 2 images : une représentant un solide et une représentant un liquide.

Demander aux élèves qu'ils réexpliquent ce qu'est un solide et ce qu'est un liquide, et leur faire associer leur propos à l'image.

"Qu'est-ce qu'un solide ? A quelle image cela fait-il référence ?"

"Qu'est-ce qu'un liquide ? A quelle image cela fait-il référence ?"

2. Disparition du glaçon

collectif | 5 min. | recherche

Montrer le bac contenant le glaçon (photo prise le matin de celui-ci encore à l'état solide).

Il y a quelques heures, il y avait un glaçon à l'intérieur. Que s'est-il passé ? Pourquoi le glaçon n'y est plus ?

Il a fondu, il fait trop chaud, il s'est transformé en eau...

Les réponses seront dictées par les élèves et notées au tableau sous la question "Où est le glaçon ?".

Cette affiche nous servira de support pour la suite de la séance pour notamment confirmer ou infirmer leur proposition.

3. Formulation des hypothèses

groupes de 3 | 10 min. | recherche

Il sera question dans cette phase de faire émettre aux élèves des hypothèses quant à la transformation du glaçon (eau solide) en eau liquide. Ils devront trouver des expérimentations à réaliser eux-mêmes afin de faire fondre le glaçon (= changement d'état).

Comment faire fondre un glaçon avant la fin de l'après-midi, le plus rapidement possible ? Sans le mettre dans le bouche !

Le mettre dans le four, dans la main, dehors/au soleil, sur le radiateur...

Les hypothèses formulées par les élèves seront notées au tableau sous la question : "Comment faire fondre le glaçon ?"

Les hypothèses seront réparties dans les différents groupes d'élèves : chaque groupe d'élèves aura sa propre hypothèse à expérimenter afin de la valider ou de l'invalider.

5

Rendre l'eau liquide (2)

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Comprendre, en le faisant fondre, qu’un glaçon c'est de l’eau.
- Nommer des actions, des gestes.
Durée
40 minutes (5 phases)
Matériel
- Bac en plastique
- Glaçons
- Micro-onde
- Radiateur
- Petites assiettes en plastique

1. Rappel des hypothèses

collectif | 5 min. | réinvestissement

Comment transformer de l'eau solide en eau liquide ? 

Chaque groupe d'hypothèse devra expliquer l'expérience qu'il va mener afin de faire fondre le glaçon le plus rapidement possible (avant la fin de l'après-midi).

2. Expérimentations sur le glaçon

groupes de 3 | 10 min. | recherche

L'enseignant donnera un verre contenant plusieurs glaçons (encore sous forme solide) à chaque groupe d'hypothèse.

Les élèves devront réaliser leur expérience afin de faire fondre le glaçon le plus rapidement possible. 

Les élèves devront être attentifs à ce qu'ils font car, lors de la phase 4, ils devront expliquer leur protocole expérimental (ce qu'ils ont fait) qui a permis de faire fondre le glaçon le plus rapidement.

Exemple d'expériences :

  • Dans le four micro-onde
  • Sur le radiateur
  • Dehors
  • Dans la main

3. Verbalisation sur les résultats attendus

collectif | 5 min. | recherche

En attendant la fonte des glaçons, faire un tour de table et demander à chaque groupe ce qu'ils attendent comme résultat concret de leur expérience.

A quoi peut-on s'attendre avec votre expérience ?

4. Dessins d'expérience

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque élève aura une feuille sur laquelle il représentera sous forme de dessin son bac avec le glaçon fondu.

L'élève reste libre de représenter son expérience comme il le souhaite, ne pas lui imposer un dessin- type. 

5. Mise en commun des résultats : validation des hypothèses

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque groupe d'hypothèse passe au tableau pour expliquer leur protocole expérimental (ce qu'ils ont fait pour y arriver) et le résultat qu'ils ont obtenu (glaçon fondu, partiellement ou pas du tout).

Quelle a été l'expérience que vous avez réalisée pour faire fondre le glaçon ? Le glaçon a-t-il fondu ?

Chaque résultat obtenu sera noté sous l'hypothèse du groupe afin de conclure par la suite sur l'expérience qui permet de faire fondre le glaçon le plus rapidement possible avant la fin de l'après-midi.

Il est crucial de montrer le lien entre la température (chaleur élevée) et l'influence qu'elle a sur la fonte du glaçon, et donc sur son changement d'état. 

6

Rendre l'eau solide

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Comprendre que le glaçon c'est de l’eau sous forme solide.
- Nommer des actions, des gestes.
Durée
35 minutes (5 phases)
Matériel
- Affiches de couleur

1. Questionnement

collectif | 5 min. | réinvestissement

Cette partie de la séance fait intervenir des souvenirs de la séance précédente afin de répondre à une question et de consolider l'idée qu'un glaçon c'est de l'eau mais à l'état solide.

Est-ce qu'un glaçon c'est de l'eau ? Pourquoi ?

 

"Oui car lorsqu'il fond ça donne de l'eau, et on l'a vu la dernière fois lorsque le glaçon a fondu"

"Non, car il est dur donc c'est pas de l'eau".

Si un élève vient à dire qu'un glaçon ce n'est pas de l'eau, il est essentiel de lui faire se souvenir de l'expérience de la séance précédente en lui demandant "qu'est-ce que tu as obtenu quand le glaçon a fondu ?". Ainsi, l'élève sera amené forcément à répondre "de l'eau" et il comprendra que le glaçon c'est de l'eau mais à l'état solide.

2. Formulation des hypothèses par les élèves

collectif | 5 min. | recherche

Cette phase consiste à faire émettre des hypothèses par les élèves afin qu'ils recherchent des expériences possibles à réaliser permettant de faire redevenir solide l'eau qui avait fondue. Elles seront notées sur une affiche de couleur afin que les élèves aient toujours sous les yeux leur hypothèse.

Comment fabriquer à nouveau des glaçons avec l'eau qui a fondu ?

La mettre dehors, au frigo, au congélateur.

 

Comme pour la séance 4, les hypothèses seront réparties de façon à ce qu'ils en aient une dans chaque groupe, afin qu'ils expérimentent pour valider ou invalider leur hypothèse.

Possibilité d'avoir 2 hypothèses identiques dans des groupes différents.

Aucune hypothèse n'est à écarter. Les élèves sont acteurs de leurs apprentissages, ils apprennent de leurs erreurs.

3. Expérimentation

groupes de 3 | 10 min. | recherche

Chaque groupe d'élèves va expérimenter son hypothèse et en tirer des conclusions afin de vérifier si son hypothèse de départ était la bonne ou pas.

 

Les élèves devront être attentifs à ce qu'ils font car, lors de la phase 4, ils devront expliquer leur protocole expérimental (ce qu'ils ont fait) qui a permis de rendre l'eau liquide sous forme solide.

4. Observation des résultats

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Il sera important de leur montrer le lien entre la basse température et le changement d'état (liquide > solide).

Que s'est-il passé ? Pourquoi votre expérience a bien fonctionné ou pourquoi a t-elle échoué ?

Auriez-vous pu faire autrement pour que ça fonctionne et que l'eau se solidifie en glaçon ?

 

Faire verbaliser tous les élèves de chaque groupe pour les inciter à prendre la parole.

5. Élaboration d'une affiche

collectif | 10 min. | réinvestissement

Suite à la séance 4 et 5, une affiche matérialisant les changements d'état (solide -  liquide) sera élaborée avec les élèves.

Cette affiche fera l'objet d'un affichage en classe.

Les élèves sont acteurs de leur apprentissage donc l'affiche ne doit pas venir de l'enseignant mais être construite par les élèves eux-mêmes, ensemble.

 

Etat solide : mettre une image de flocons de neige symbolisant le froid et la faire correspondre avec l'image des glaçons et de la neige par exemple.

Etat liquide : mettre une image du soleil symbolisant la chaleur et faire correspondre celle-ci avec l'eau liquide dans un verre, un robinet et une rivière par exemple.

7

Rendre l'eau solide (2)

Dernière mise à jour le 28 novembre 2019
Discipline / domaine
Explorer le monde du vivant, des objets et de la matière
Objectif
- Comprendre que le glaçon c'est de l’eau sous forme solide.
- Nommer des actions, des gestes.
Durée
25 minutes (2 phases)
Matériel
- Récipients rempli d'eau
- Frigo et congélateur (salle des maîtres)
- Bassine remplie d'eau très froide
Remarques
Rappel hypothèses
- Au frigo : Gabriel, Corentin, Hayden, Capucine
- Dans de l'eau très froide : Mathilde, Mila
- Au soleil : Sacha, Lucy, Liviano, Lucas
- Sur la fenêtre à l'ombre : Amélia
- Au congélateur : Aaron, Liya, Lola, Anaëlle

1. Rappel des hypothèses

collectif | 10 min. | réinvestissement

Comment transformer de l'eau liquide en eau solide (glaçon) ?

Chaque groupe d'hypothèse devra expliquer l'expérience qu'il a mené à la séance précédente et ce qu'ils attendent comme résultat.

2. Vérification des hypothèses

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Que s'est-il passé ? Pourquoi votre expérience a bien fonctionné ou pourquoi a t-elle échoué ?

Auriez-vous pu faire autrement pour que ça fonctionne et que l'eau se solidifie sous forme de glaçon ?

Faire verbaliser tous les élèves de chaque groupe pour les inciter à prendre la parole.

 

Il sera important de leur montrer le lien entre la basse température et le changement d'état (liquide > solide).

- Groupe AMELIA (barquette sur la fenêtre à l'ombre) : "l'eau est chaude" donc j'ai rebondi sur ses propos pour leur expliquer (après le fait qu'ils aient conclu eux-mêmes que ce n'était pas un glaçon et pourquoi) que dehors il fait chaud donc ça ne sera pas un glaçon dur mais de l'eau liquide. Ils m'ont demandé alors pourquoi au Pôle Nord il y a des gros blocs de neige qui ne fonde pas ? Je leur ai alors expliqué que là-bas il fait très froid comme dans un congélateur, que la glace ne fond pas (je n'ai pas évoqué le réchauffement climatique car pas au cycle 1).

- Groupe GABRIEL (barquette dans le frigo) : "l'eau est très froide" donc j'ai expliqué (après le fait qu'ils aient conclu eux-mêmes que ce n'était pas un glaçon et pourquoi) qu'au frigo l'eau ne sera pas sous la forme de glaçon car il ne fait pas assez froid.