L'air

Disciplines
Vivant, matière, objets et Sciences et technologie
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
J. CALLUAUD
Objectif
- compétences disciplinaires: avoir compris est retenu que la matérialité de l'air se manifeste par des propriétés comme le transvasement (comme les liquides), la transmission de mouvement (comme les solides) et par une masse qui lui appartient, due aux différents gaz qui le composent tel que l'oxygène par exemple.
- compétences méthodologiques: participer à la conception d'un protocole expérimental et le mettre en oeuvre en utilisant les outils appropriés.
exprimer et exploiter les résultats d'une mesure ou d'une recherche: utiliser le langage scientifique à l'écrit comme à l'oral.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • S’exprimer clairement à l’oral en utilisant un vocabulaire approprié
  • Participer en classe à un échange verbal en respectant les règles de la communication
  • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
  • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions
  • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral
  • La matière
Dates
Créée le 05 août 2012
Modifiée le 05 août 2012
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-NDLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification ?.

Il s'agit ici de mettre en évidence différentes propriétés de l'air: il est pesant, il est compressible, il contient de l'oxygène, c'est une force. Ainsi, l'air n'est pas du vide, ce n'est pas rien: c'est une matière à part entière.

Déroulement des séances

1

L'air est-il une matière?

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
prendre conscience de l'existence de l'air en tant que matière
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
un sac poubelle
une bassine d'eau
la pointe d'un compas

1. émergence des représentations initiales

collectif | 10 min. | découverte

Je montre l'intérieur du sac poubelle.

"Qu'y a-t-il à l'intérieur?" --> rien, du vide, de l'air --> je note les différentes réponses au tableau.

Puis je ferme le sac.

"Et là qu'y a-t-il à l'intérieur?" --> la même chose ou pas.

Faire voter les élèves: est-ce qu'il y a quelque chose à l'intérieur du sac?

Noter les réponses du vote au tableau.

2. expérimentation

collectif | 15 min. | recherche

a) Je plonge ce sac dans la bassine d'eau.

"Que se passe-t-il?" --> remarques, impressions des élèves.

b) Maintenant, je fais un trou dans le sac poubelle.

"Que se passe-t-il?" --> des bulles apparaissent.

"D'où viennent-elles? --> de l'intérieur du sac

"ce sont des bulles de quoi, que contiennent-elles?" --> de l'air

--> Le sac était rempli d'air, l'air est une matière, c'est quelque chose d'invisible, qu'on ne peut pas toucher (impalpable) mais qui prend tout un espace.

3. trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves notent la question sur leur cahier, puis font le dessin de l'expérimentation.

Ensuite, ils notent la leçon.

2

L'air est-il comme les solides?

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
savoir que l'air est pesant et compressible
Durée
35 minutes (2 phases)
Matériel
balances de Roberval
2 ballons de baucruche par binôme
une seringue par binôme

1. émergence des représentations initiales

collectif | 10 min. | découverte

"Peut-on peser l'air?" --> les élèves votent oui ou non et on note les résultats au tableau.

"Peut-on compresser ou étirer de l'air comme de la pâte à modeler?" --> les élèves votent oui ou non et on note les résultats au tableau.

2. expérimentations

binômes | 25 min. | recherche

a) expérience 1:

Les binômes ont une balance de Roberval et deux ballons.

"Que pouvez-vous faire pour savoir si l'air peut se peser ou non?" --> les élèves émettent des propositions, on les met sur la voie ou donne la bonne expérience à faire à la fin.

Résultat: Les deux ballons dégonflés ont la même masse. Puis le ballon gonflé, rempli d'air, est plus lourd que l'autre ballon.

Analyse: L'air pèse quelque chose, il a une masse.

b) expérience 2:

Les binômes ont une seringue à disposition.

"De quoi est rempli la seringue?" --> d'air

"Que pouvez-vous faire pour savoir si on peut compresser ou étirer l'air comme de la pâte à modeler?" --> les élèves émetttent des propositions puis on fournit le protocole exact.

Résultat: on arrive à comprimer l'air ou à l'étirer, on ressent ses effets sur son doigt, sur la force que l'on met avec l'autre main.

Analyse: l'air est uen matière que l'on peut comprimer ou étirer.

3

S2 bis

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
savoir que l'air est pesant et compressible
Durée
30 minutes (2 phases)

1. rappel oral

collectif | 10 min. | entraînement

Les élèves rappellent ce qu'ils ont fait la séance précédente et compris grâce à celles-ci.

2. trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

a) Les élèves notent la question sur leur cahier: peut-on peser l'air comme on peut peser un objet?

Puis ils dessinent (ou collent) l'expérience réalisée et notent les résultats obtenus.

Enfin, les élèves notent la leçon à retenir de cette expérience.

b) Ils notent la question: peut-on étirer l'air comme de la pâte à modeler?

Puis ils dessinent (ou collent) l'expérience réalisée et notent les résultats obtenus.

Enfin, ils notent la leçon à retenir de cette expérience.

4

Que contient l'air?

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
savoir que l'air contient différents gaz dont de l'oxygène.
Durée
35 minutes (2 phases)
Matériel
deux bougies chauffe-plat
deux verres (un grand et un petit)

1. Emergence des représentations initiales

collectif | 10 min. | découverte

"De quoi une bougie a-t-elle besoin pour rester allumée?"

--> de rien, d'air, de cire --> noter toutes les réponses des élèves au tableau.

2. expérimentations

collectif | 25 min. | recherche

Question : Une bougie peut-elle brûler sans air ? (Ecrire la question au tableau.)

Procéder à un vote oui/non.

Déroulement : Allumer deux bougies. Mettre l’une d’elle sous un verre à l’envers.

Difficulté : préciser que sous le verre il y a bien de l’air emprisonné et qu’ainsi les

deux bougies sont au contact de l’air.

Constat : La bougie sous verre (n°2) s’éteint très vite.

Conclusion : La mèche de la bougie n°2 s’éteint alors qu’elle est au contact de l’air

comme la n°1. C’est donc qu’il lui manque quelque chose dont la n°1 dispose

(l’oxygène).

Ici les élèves répondront que la bougie n°2 a « moins d’air ». La mèche

de la bougie a besoin d' élément de l’air pour brûler : l’oxygène. Lorsqu’il n’y a

plus d’oxygène, la flamme s’éteint.

5

S3 bis

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
savoir que l'air contient de l'oxygène
Durée
30 minutes (2 phases)

1. rappel oral

collectif | 10 min. | entraînement

Les élèves rappellent ce qui a été menée comme expérience et les conclusions qu'ils en ont tirées.

Je note au fur et à mesure le vocabulaire important au tableau:

air, gaz, oxygène

2. trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves notent la question dans leur cahier, puis dessinent (ou collent) l'expérience menée et notent les résultats obtenus.

Enfin, les élèves notent  la leçon qu'ils en ont tirée.

6

L'air est uen force

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
savoir que l'air est une force
savoir que l'homme s'en sert pour ses propres besoins
Durée
40 minutes (2 phases)
Matériel
par binôme: une notice explicative
4 bouchons de bouteille plastique trouées
1 pic à brochette
2 pailles
un carton rectangulaire
un ballon de baudruche
du scotch

1. Comment font les bateaux à voile pour se déplacer?

collectif | 10 min. | découverte

Projeter une image de bateau à voile au tableau et demander aux élèves comment il fait pour se déplacer.

Noter les diverses réponses au tableau.

Le bateau à voile, mais aussi d'autres moyens de locomotion se servent de la force du vent (de l'air) pour se déplacer.

On va le mettre en évidence en fabrication une voiture à air, qui se déplace, grâce à la force de l'air.

2. expérimentation

binômes | 30 min. | recherche

Les élèves suivent la notice explicative et fabriquent ainsi leur voiture.

A la fin, les élèves concluent: Il faut de la force pour déplacer cette voiture, c'est la force de l'air qui la déplace: l'air est une force.

7

S4 bis

Dernière mise à jour le 05 août 2012
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
comprendre que l'air est uen force
savoir que l'homme utilise cette force pour ses propres besoins
Durée
30 minutes (2 phases)
Matériel
photo d'éolienne à projeter

1. rappel oral

collectif | 10 min. | entraînement

Les élèves rappellent ce qu'ils ont fait la séance précédente et ce qu'ils en ont conclu.

Je note les mots clés au fur et à mesure au tableau:

air, force, déplacement, mouvement, moyen de locomotion

Puis projeter une photo d'éolienne:

"Qu'est-ce que c'est? comment cela fonctionne? cela sert à quoi?"

2. trace écrite

collectif | 20 min. | découverte

Les élèves notent le titre, l'expérience menée et une courte trace écrite.

- L'air est une force.

- L'homme se sert de cette force pour se déplacer (voilier...) ou pour produire de l'énergie (électricité).