L'air - Période 1 - CE1/CE2

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
F. DE BENEDICT
Objectif
- Identifier les trois états de la matière et observer des changements d'états.
- Connaître l'existence, l'effet et quelques propriétés de l'air (matérialité et compressibilité de l'air).
- Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2016

  • Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
Dates
Créée le 12 août 2017
Modifiée le 13 août 2017
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Découverte des propriétés de l'air au travers d'expériences et de la fabrication d'un cerf volant.

Déroulement des séances

1

Représentation générale

Dernière mise à jour le 12 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Découvrir les connaissances des élèves
- Élargir les connaissances des élèves en partageant les résultats
- Fabriquer un moulin à vent
Durée
30 minutes (2 phases)
Matériel
Pour un élève : 1 papier carré, une épingle, un bouchon en liège, des ciseaux, de quoi décorer le papier (cf document eduscol lié)
Informations théoriques
Dans un premier temps nous allons voir ce que les élèves connaissent sur l'air puis nous allons illustrer notre propos en fabriquant un moulin à vent (ressource eduscol cycle 2)

1. Représentation générales de l'air

collectif | 15 min. | découverte

Poser la question aux élèves :

Pour vous, c'est quoi l'air?

Le vent, ce qu'on respire, ce qui passe dans le ventilateur...

Les élèves répondent à l'oral pour donner leur point de vue

On note au tableau les idées des élèves.

On passe après aux deux autres questions:

- Connais-tu des objets qui font du vent?

Une feuille, un ventilateur, la bouche, un aspirateur...

Connais-tu des objets qui fonctionnent avec le vent?

Une éolienne, un moulin, un voilier, une manche à air, un planeur...

Sur le cahier faire noter les réponses pertinentes on doit arriver au résultat suivant :

-Q1 : L'air est ce qu'on respire, il est tout autour de nous et on peut le sentir dans le vent.

-Q2 : Les objets qui font du vent sont le ventilateur ou l'aspirateur mais aussi...

-Q3: Un bateau à voile, un moulin... Sont des objets qui fonctionnent grâce au vent.

2. Fabrication des moulins

collectif | 15 min. | découverte

Après avoir fait un tour des connaissances des élèves, on va les lancer dans une activité de création pour illustrer les propos tenus (la bouche qui fait de l'air, qui fait tourner l'hélice, qui peut produire de l'énergie...).

Présenter tout d'abord un modèle terminé puis guider les élèves dans la construction.

Suivre le guide eduscol

Un vidéo projecteur relié à une caméra est un bon atout pour que toute la classe puisse bien suivre.

2

Premières expériences

Dernière mise à jour le 12 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Présenter aux élèves des propriétés de l'air au travers d'expériences
Durée
30 minutes (3 phases)
Matériel
Des ballons, des chambres à air, un bac d'eau, une pompe, une balance numérique, des seringues vides.
Informations théoriques
Après un retour sur les informations de la semaine dernières, on va mettre en place 4 expériences que les élèves vont effectuer :
- Repérer une fuite dans une chambre à air avec de l'eau
- Repérer une fuite dans une chambre à air à l'oreille
- Repérer qu'une chambre à air pleine pèse plus lourd qu'une chambre à air vide
- Repérer que l'air offre une résistance

1. Réinvestissement collectif à l'oral

collectif | 5 min. | réinvestissement

Faire revenir les élèves sur ce que nous avons fait la semaine dernière

2. Expériences

groupes de 6 | 15 min. | découverte

Présenter les 4 expériences aux élèves :

Expérience 1 :

- Repérer la fuite d'une chambre à air grâce à un bac d'eau

Dessiner les bulles d'air sur la feuille et rendre compte de l'expérience

Expérience 2:

- Repérer la fuite d'air à l'oreille dans une chambre à air

Rendre compte de l'expérience et réaliser que l'air fait du bruit quand il passe dans le trou (préambule pour le corps humain dans une prochaine période et pour l'éducation musicale, les instruments à vent).

Expérience 3:

- Remplir une chambre à air et se rendre compte que l'air  a une masse.

Une chambre à air pleine pèse plus qu'une vide, noter les poids.

Expérience 4:

- Avoir un ballon gonflé accroché d'un coté d'un tube et un ballon vide de l'autre coté, gonfler l'un avec l'autre.

- Avoir des seringues sur lesquelles les élèves vont appuyer leur doigt pour "sentir" la résistance de l'air.

- L'air a une résistance, on peut le comprimer.

3. Institutionalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Faire venir les élèves rapporteurs un à un pour que tout le monde remplisse la fiche.

Les élèves viennent et on note les résultats de nos expériences

On doit arriver à :

E1 : L'air fait des bulles, il ne se mélange pas à l'eau.

E2 : L'air produit du son.

E3 : L'air a une masse.

E4 : L'air est compressible.

3

Expérience

Dernière mise à jour le 13 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Réinvestir les acquis de la séance précédente
Durée
25 minutes (3 phases)
Matériel
Pour un groupe : un verre, un bocal avec de l'eau, de la mousse.
Informations théoriques
Le but de cette séance va être de faire réfléchir les élèves sur la mise en place d'un protocole scientifique pour mettre la mousse sous l'eau sans qu'elle se mouille.

1. Présentation du problème

collectif | 3 min. | découverte

Former les groupes puis commencer à expliquer le problème

Savez vous comment on a fait pour faire travailler les premières personnes sous l'eau?

Scaphandre, apnée...

Nous allons faire une expérience pour le découvrir.

Nous allons imaginer que nos bouts de mousse sont des personnes qui doivent travailler sous l'eau et donc il ne faut pas les mouiller mais il faut quand même qu'elles soient dedans.

Avec le matériel que vous avez sur la table à vous de trouver une solution.

2. Expérimentation

groupes de 6 | 10 min. | recherche

On donne un plateau avec la mousse les verres et la feuille à remplir aux groupes.

Les élèves commencent à expérimenter.

On tourne d'un groupe à l'autre pour voir les protocoles qui sont mis en place.

Une fois la solution découverte les élèves font le dessin de l'expérience sur leur feuille.

3. Mise en commun

collectif | 12 min. | mise en commun / institutionnalisation

Présenter la "cloche de plongée" aux élèves avec une photo (première apparition en -322 et cloche de Halley (cf. Comète) en 1690).

Qui peut me dire comment ça fonctionne?

L'air reste dans la cloche car il ne se mélange pas avec l'eau

Faire remplir correctement la fiche

4

Déplacer des objets avec de l'air

Dernière mise à jour le 13 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Réaliser que certains objets produisent plus d'air
- Réaliser que certains objets prennent mieux le vent
Durée
25 minutes (4 phases)
Matériel
Pour les objets souffleurs : des pailles, des feuilles, des tubes de différentes tailles, des pompes...
Pour les objets qui réceptionnent : un objet avec des trous qui laisse passer le vent, des objets similaires en forme mais avec une taille différente, des objets plus ou moins lourds...
Informations théoriques
En groupe les élèves vont chercher à repérer les objets qui produisent le mieux l'air et les objets qui le réceptionnent le mieux. Cette séance sert de préambule à la découverte du cerf volant.

1. Présentation de l'activité

collectif | 5 min. | découverte

Mettre les élèves en groupe

Durant les prochaines semaines nous allons commencer la construction d'un cerf volant c'est pour ça qu'aujourd'hui je souhaite que l'on découvre comment le vent agit sur un objet.

Vous avez sur les tables une boite avec des objets dans lesquels on souffle et une boite avec des objets que l'on va faire avancer en soufflant.

Le rapporteur va marquer sur une feuille l'objet avec lequel on souffle le mieux et l'objet qui reçoit le mieux le vent.

2. Expérimentation

groupes de 6 | 10 min. | recherche

Les élèves testent les différents objets

Le but est de créer un parallèle avec l'utilisation du cerf volant donc les élèves vont devoir réaliser qu'un objet avec une grande portance et le plus léger possible va mieux prendre le vent. Il faudra donc éviter les objets qui roulent car ils risquent de fausser les perceptions des élèves.

On tourne dans les groupes pour réguler l'activité

3. Mise en commun

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves rapporteurs viennent un à un dire quels objets sont les plus efficaces

A l'oral, demander aux élèves d'arriver à une conclusion sur les objets utilisés

 

4. Vidéo

collectif | 5 min. | réinvestissement

Présenter la vidéo.

Les élèves regardent

Ensuite à l'oral,  on doit arriver aux conclusions suivantes :

- Les objets légers prennent mieux le vent que les objets lourds

- Les objets les plus grands prennent mieux le vent que les objets plus petits

On termine en faisant noter sur le cahier les conclusions

5

Préparation de la construction du cerf-volant

Dernière mise à jour le 13 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Lister le matériel nécessaire
- Décorer la toile du cerf-volant
Durée
23 minutes (3 phases)
Matériel
Une toile (plutôt en papier canson) par élève.
Informations théoriques
On va ici commencer notre feuille de route dans la création du cerf-volant

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 3 min. | réinvestissement

Demander aux élèves de rappeler les conclusions de la séance précédente

Les élèves rappellent que les objets qui prennent le mieux le vent sont les objets grands et les objets légers

 

2. Création de la liste

collectif | 5 min. | réinvestissement

Demander ensuite aux élèves de quel matériel nous allons avoir besoin pour fabriquer un cerf-volant

Une toile, des baguettes, de la ficelle...

Ecrire la liste des objets nécessaires sur le cahier

3. Décorer la toile

collectif | 15 min. | réinvestissement

Distribuer les feuilles aux élèves et donner libre cours à la créativité

Les élèves décorent leur feuilles

5 minutes avant la fin de la séance on fait arrêter les élèves et on fait noter sur le cahier les premières étapes de la construction du cerf volant

6

Suite de la construction du cerf-volant

Dernière mise à jour le 13 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Continuer la fabrication du cerf-volant
Durée
25 minutes (1 phase)
Matériel
Des baguettes, du fil de pêche résistant, de la ficelle
Informations théoriques
Comme pour la séance précédente on va fabriquer et noter ce que l'on a fait

1. Fabrication

collectif | 25 min. | découverte

A l'aide d'une caméra et d'un vidéo projecteur on va aider les élèves à fabriquer la suite du cerf-volant et noter ensuite sur le cahier les étapes de fabrication

Sur cette séance nous allons fixer les baguettes, glisser les ficelles et faire les noeuds.

7

Fin de la construction du cerf-volant

Dernière mise à jour le 13 août 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Finir le cerf-volant
Durée
25 minutes (1 phase)
Informations théoriques
On garde cette dernière séance pour affiner les derniers détails du cerf-volant : les noeuds sur la ficelle, la décoration...

1. Fin de la construction

collectif | 25 min. | découverte

A l'aide d'une caméra et d'un vidéo projecteur on va aider les élèves à fabriquer la suite du cerf-volant et noter ensuite sur le cahier les étapes de fabrication