La matière et sa diversité - eduscol

Noter sur le cahier au moins 10 « objets » présents dans l’environnement choisi.

Dispositif :

Un groupe cherche des objets de la classe

Un groupe cherche des objets de l'extérieur en regardant par la fenêtre

Un groupe cherche des objets dans le couloir

Dans la collection proposée, repérer tous les objets qui, à votre avis, sont constitués de matière.

Remarque : l’objectif ici est de trier les objets de la collection.

Travail collectif

Mener un débat argumenté afin de faire émerger la notion de matière.

- Tout objet qui peut être touché, transvasé, pesé ou soupesé est composé de matière.

- La lumière, les rayons du soleil ne peuvent être touchés, saisis, n’ont pas de masse... ils ne sont pas composés de matière.

Rappeler que même si on ne voit pas l’air, celui-ci occupe le volume disponible, se déplace et peut mettre un objet en mouvement ; il peut être transvasé et pesé. Certains élèves ont fait une séance en début d'année pour mettre en valeur la matérialité de l'air

Trace écrite :

Tous les corps (les objets) autour de nous qui peuvent être touchés, saisis, transvasés, pesés sont constitués de matière. La matière peut être solide, liquide ou gazeuse.

On peut prendre un solide avec les mains. On peut le déplacer sans avoir à le mettre dans un récipient.

Un liquide coule et mouille presque toujours les objets qu'il touche. Il faut mettre dans un récipient pour le transporter.

Un gaz ne reste pas en main. Il faut mettre un gaz dans un récipient fermé. Si on ouvre le récipient, le gaz s'échappe.

Quel est l’intérêt aujourd’hui de trier nos déchets ?

Réponse attendue : Pour qu’ils soient recyclés, pour économiser nos ressources, pour éviter le gaspillage, limiter les pollutions...

• Peut-on en déduire selon quelle modalité de tri on opère?

Il s’agit d’un tri lié à la matière constitutive de l’objet (le matériau utilisé) et non à son utilisation, mais aussi à la possibilité ou non de recycler les déchets. On souligne l’intérêt de connaître la diversité de la matière et de repérer les caractéristiques des grandes familles de matériaux. On peut faire réaliser un classement croisé matière minérale - matière organique // matière naturelle – matière fabriquée, pour caractériser les grandes catégories de matière.

• Y a-t-il des déchets que vous n'avez pas pu jeter ? Pourquoi ? Où faut-il les jeter ?

Peintures, médicaments, appareils électroménagers, appareils électroniques, piles et accumulateurs usagés… Ce sont essentiellement des objets techniques fabriqués, constitués de matériaux divers et qui peuvent être très polluants.

- Qui fait ce tri à la maison ? Entièrement, partiellement ?

Il existe différentes catégories de déchets. Il est important de les connaitre pour pouvoir effectuer un tri sélectif.  Le tri sélectif consiste à trier et à récupérer les déchets selon leur nature (métaux , papier, verre, plastique, déchets organiques et résiduels) pour faciliter leur recyclage.

Les matières premières avec lesquelles certains objets utiles à l’Homme sont fabriqués sont extraites de la planète (sable pour le verre, bauxite pour l’aluminium, pétrole pour les plastiques ...).

Ces ressources naturelles s’épuisent. Il est nécessaire d’économiser nos ressources en recyclant nos déchets. Les bouteilles plastiques sont triées pour être recyclées (peu de plastiques sont biodégradables). En quoi sont-elles transformées ?

Recueillir les idées des élèves

Visionner une vidéo du type : « explique-moi le développement durable » : https://www.youtube.com/watch?v=QEi0HtECIuk&ab_channel=C%27estpassorcier à patir de 22:04 jusqu'à 22:43

Certaines bouteilles (les emballages en P.E.T) seront régénérées sous forme de paillettes de P.E.T et seront transformées en fibres de rembourrage pour peluches, anorak, couettes ... ou seront utilisées pour confectionner des vêtements (les vêtements « polaires »).

Les bouteilles en P.E.H.D seront régénérées en granulés de P.E.H.D qui seront transformés en gaines/câbles électriques, en bidons et bouteilles, bacs de collectes des déchets ...

Les bouteilles en P.V.C sont régénérées en poudre de P.V.C qui permettra de fabriquer des tuyaux, des bottes, des revêtements de toiture ...

Un échantillon de matière plastique peut être caractérisé par des propriétés physiques comme sa densité, son comportement à la chaleur ... Tous les plastiques n’ont pas les mêmes propriétés, ce qui conduit à en faire des usages différents.

Quels types de plastiques sont facilement recyclables ? Que fait-on avec des bouteilles en PET ? Que fait-on avec du plastique HDPE ?

Dans la séance précédente, il a été vu que certains plastiques sont recyclés. Il est possible ainsi de fabriquer des gaines isolantes de câbles électriques (recyclage de P.E.H.D).
L’observation rapprochée d’un fil électrique montre qu’il est composé de métal et de plastique.

Consigne (travail en groupe)
• Proposer un dispositif pour vérifier si un objet est conducteur ou isolant.
• Noter les propositions sur le cahier d’expériences.
• Schématiser le circuit réalisé.

Validation collective du montage à réaliser
Les élèves doivent avoir pris conscience que le courant circule uniquement si le circuit est
fermé et si le matériau est conducteur.

Réalisation expérimentale
Chaque groupe teste le caractère conducteur ou isolant des matériaux à disposition.
Les élèves consignent leurs résultats dans leur cahier. Un tableau récapitulatif pour chaque
type de matériau testé peut être établi.

Un échantillon de matière peut être caractérisé par sa propriété à conduire ou non le courant électrique : sa conductivité électrique.
Un matériau isolant empêche le passage du courant électrique. Un matériau conducteur laisse passer le courant électrique.

Dans un câble électrique, le cuivre est un conducteur, alors que le plastique est un isolant.
On utilise du plastique car il est flexible.

Terminer de copier la trace écrite de la veille et coller le tableau sur la conductivité des matériaux

Déterminez les matériaux à utiliser pour fabriquer ces fils pour chacune des deux commandes en justifiant vos choix.

Recherche commune des informations nécessaires à la conclusion. Il est important d’insister sur l’intérêt d’apprendre à se poser des questions pour mener un raisonnement en autonomie :
• quels sont les métaux utilisables pour fabriquer des fils électriques ? recherche internet et/ou éléments de réponse fournis par l’enseignant suite aux propositions des élèves qui peuvent connaître certains métaux usuels. Le professeur peut se procurer des objets fabriqués dans ces différents métaux (ou des images) ;
• quelles propriétés de ces métaux doit-on connaître pour répondre au problème ? la conductivité électrique (qualitative) et la densité sont proposées assez naturellement.

Les propriétés magnétiques et le caractère oxydable n’émergent pas forcément ; la facilité de manipuler le métal (torsion sans rupture, malléabilité) sans doute encore moins. La question de ces caractéristiques peut être amenée par l’enseignant, au travers d’objets, textes ou images (éventuellement présentés juste avant).

Mise en commun des résultats en remplissant le tableau au TBI. Distribution du tableau à coller dans les cahiers.