Les volcans

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
J. CHEVALIER
Objectif
- Identifier les éléments d'un volcan
- comprendre le système des plaques tectoniques
- Visualiser la coupe de la terre
- expérimenter pour mieux comprendre les éruptions
- connaître les différents types de volcans
- situer les volcans
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2016

  • Connaître les phénomènes géologiques traduisant activité interne de la Terre (volcanisme, tremblements de terre, ...).
Dates
Créée le 21 août 2017
Modifiée le 21 août 2017
Statistiques
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27 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Conceptions initiales

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
faire le point sur ses connaissances
Durée
40 minutes (1 phase)
Matériel
feuille de classeur
télé ou vidéo avec internet

1. Phase 1

collectif | 40 min. | réinvestissement

vous allez dessiner ou lister ce que vous pensez savoir sur les volcans (grâce à Internet, la télévision…), avec des mots, des phrases, des dessins.

Vous pouvez aussi faire une liste de questions sur des choses que vous ne savez pas ou qui vous interrogent.

http://www.youtube.com/watch?v=0C-Gw-F7zkA

 « Nous allons commencer par regarder un documentaire sur ce thème. Lors de ce visionnage je vais vous demander de noter tous les mots que vous ne comprenez pas et si vous avez d’autres questions qui vous viennent il faudra les noter aussi. Il faudra aussi bien écouter car on partira de ce documentaire pour répondre à plusieurs de nos interrogations. »

2

Qu'est-ce qu'un volcan ?

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Connaître le vocabulaire et le dessin d'un volcan
Durée
40 minutes (2 phases)
Matériel
feuille classeur
fiche séance2
dictionnaire

1. Phase 1

binômes | 20 min. | recherche

♦ Les enfants cherchent le mot, puis un volontaire dicte la définition à l’enseignant. Celui-ci aura noté la question au tableau et en-dessous il écrira : D’après le dictionnaire, …

♦ D'après cette définition, dessinez un volcan et essayer de retrouver la place des mots suivants (les noter au tableau) : cheminée, cratère, lave.

 

2. Phase 2

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

♦ Voici mon dessin d'un volcan : demandez de situer les mots suivants : réservoir de magma, coulée de lave, cheminée du volcan, cratère, cône volcanique, cheminée secondaire, explosion avec projection.

♦ Leur demander ensuite de colorier le magma en rouge, le cône volcanique en jaune et la nuée ardente en gris.

♦ Leur faire copier la synthèse suivante ensuite :

 Un volcan est formé de trois parties : un réservoir de magma en profondeur, une ou plusieurs cheminées volcaniques et une montagne volcanique (le cône). 
 
Le magma : matière en fusion qui monte par la cheminée du volcan Coulée de lave : « fleuve » de roches fondues qui descend sur les pentes du volcan et se solidifie en se refroidissant. Cône volcanique : « montagne » formée par l’accumulation des matériaux rejetés au cours des différentes éruptions.
 

3

Comment se forme un volcan ?

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Identifier les processus naturels de la formation d'un volcan
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
la feuille classeur de départ
fiche séance 3

1. Phase 1

collectif | 20 min. | découverte

« Pour mieux comprendre ce qu’est un volcan il faut aussi comprendre de quoi est constitué la terre. Voici une coupe de la terre. »

Les élèves observent l’image, puis essayent de comprendre la composition de la Terre. L’enseignant leur posera alors différente question comme :

- De quoi peut-être constitué le noyau interne s’il est dit solide ? (Noyau interne : On imagine le noyau interne comme une sphère solide de fer et de nickel. La température est de l'ordre de 6 100 °C ( même température que le Soleil) Et le noyau externe ? (Le noyau externe est fait de fer et de nickel liquide. Le mouvement de ce matériau en fusion serait à l'origine du champ magnétique régnant à la surface de la Terre.)

- Qu’est-ce que le manteau ? (Le manteau, pourtant solide, est animé de courants de convection (Ensemble des mouvements générés dans une masse fluide (liquide ou gazeux) du fait des différences de densité en divers endroits de la masse et aux différences de température.) qui évacuent la chaleur et qui sont responsables des déplacements des plaques.)

- Quelle pourrait-être la différence entre croûte océanique et océan ?

- Qu’est-ce qui sort du volcan ?

- comment se forme alors un volcan ?

A partir de ce dessin, l’enseignant expliquera où se situe le volcan et ce qui en jaillit. Puis, les enfants dessineront la coupe de la Terre d’abord avec le nom des différentes couches, et ensuite avec sa composition.

 

L’enseignant dessinera au tableau un volcan et complétera le dessin puis il fera de même avec la coupe vu du dessus.

2. Phase 2

collectif | 20 min. | découverte

Lecture et explication des documents sur les plaques tectoniques.

 

3. Phase 3

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Leur faire écrire la synthèse suivante :

 La croûte terrestre est composée de douze plaques appelées les plaques tectoniques.  Ces plaques bougent très lentement. Elles peuvent se cogner les unes aux autres : cela peut provoquer des séismes et ainsi faire naître des montagnes et surgir des volcans.  Le magma remonte par les fissures crées dans la croûte terrestre. Le magma pousse sur les roches et s’échappe par les cheminées : un volcan est né.

4

Comment se passe une éruption volcanique ?

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Expérimenter pour comprendre un phénomène.
Durée
90 minutes (4 phases)
Matériel
feuille classeur
fiche séance 4
matériel pour expérience

1. Phase 1

collectif | 20 min. | découverte

Pour répondre à cette question nous allons effectuer 3 expériences. Pour chaque expérience, je vous demanderai par la suite de dessiner ce que nous avons fait et de raconter ce qui s’est passé. 

Nous avons dit que le centre de la terre était composé de gaz, de solide et de liquide. Observons une bouteille de limonade, le liquide sera ici comparé au magma dans le volcan.

Si j’ouvre tout doucement ma bouteille que se passe-t-il ?»

Réponse attendue : il y a des bulles donc du gaz qui se forment et remontent.

« Dans le volcan c’est la même chose, des bulles de gaz s’accumulent dans le haut de la chambre magmatique.

Si j’ouvre maintenant complètement la bouteille, que se passe-t-il ? »

Réponse attendue : Les bulles de gaz remontent vite et certaines sortent de la bouteille. (A ce propos, on demandera à un élève de mettre sa main au-dessus du goulot pour il sente la limonade sur sa main.)

« Le mécanisme est à nouveau le même pour les volcans : les bulles de gaz remontent dans la cheminée, elles sont enrobées de magma. Les bulles explosent et projettent de la lave. 

Maintenant, sur la feuille je vous demande de me noter le matériel utilisé, de dessiner ce que vous avez vu et d’écrire ce qui s’est passé. »

L’enseignant leur laisse quelques minutes pour effectuer ce travail

2. Phase 2

collectif | 20 min. | découverte

Nous savons ce qui se passe au niveau du gaz, observons maintenant comment réagit le magma. A l’intérieur de ma casserole, il y a de la purée, nous allons comparer cette purée que j’ai colorée en rouge au magma dans le volcan. Nous savons que le magma est soumis à une très forte température, nous allons donc chauffer notre purée. (L’enseignant met la casserole sur le feu). Maintenant ils ne nous restent plus qu’à attendre de voir qu’elle réaction va avoir notre purée.

Une fois que des bulles de purée apparaissent : Alors que pouvez-vous conclure ? »

Réponse attendue : Sous la chaleur la purée boue, des bulles se forment et sont projetées.

 « Maintenant, sur la feuille je vous demande de me noter le matériel utilisé, de dessiner ce que vous avez vu et d’écrire ce qui s’est passé. »

L’enseignant leur laisse quelques minutes pour effectuer ce travail.

 

 

3. Phase 3

collectif | 35 min. | découverte

A présent voyons ce qui se passe à l’extérieur du volcan lorsque le magma sort de la cheminée du à la pression des gaz. 

Etapes 1 et 2 :

Vous lisez la 1ère étape et vous vous répartissez les travail.

1) Remplis la bouteille avec la semoule et 50g de bicarbonate de soude.

Ferme la bouteille puis mélange le contenu en secouant la bouteille.

2) Mélange 30 ml de sirop et 80 ml de vinaigre.

Remplissez votre fiche pour les étapes 1 et 2 : phrases et schémas.

Etape 3 :

- Enroule une feuille de papier sur elle-même afin de former un cône. Colle la base et le sommet avec du ruban adhésif. Pose le cône sur la bouteille et coupe le sommet de manière à ce qu'il affleure en haut du goulot.

seul le goulot doit dépasser

- Retire le bouchon de la bouteille

Etape 4 :

- verse le mélange (vinaigre + sirop) dans la bouteille et observe ce qu’il passe

4. Phase 4

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

D’après toutes ces expériences, et d’après ce que vous avez écrit dans les résultats de celles-ci, essayons maintenant de répondre par une ou des phrases à notre question, à savoir : Comment se passe une éruption volcanique ? »

L’enseignant laisse les enfants apporter leurs réponses, il recadre si besoin, remet dans l’ordre, …etc.

Pour finir, les élèves écriront la réponse suivante : « Donc d’après tout ce que vous venez de me dire, si je résume tout ça, cela donne : 

Lors d’une éruption volcanique, du magma ( roche en fusion situées en profondeur) monte vers la surface sous la pression des gaz qu’il contient.  Dans notre expérience, lorsque le bicarbonate de soude et le vinaigre entrent en contact, une réaction chimique se met en route, provocant l’échappement de gaz carbonique qui est sous pression dans la bouteille.  Dans les vrais volcans, des accumulations de gaz provoquent le même genre de phénomène, à une échelle beaucoup plus grande. Les gaz sous pression, enfermés dans la chambre magmatique et la cheminée des volcans, sortent brutalement en provoquant parfois des explosions comme dans une bouteille de champagne. Tout en s’échappant, les gaz entraînent du liquide, le magma, sur les pentes des volcans. 

5

où trouve-t-on des volcans ?

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- situer les volcan en France et dans le monde.
Durée
55 minutes (3 phases)
Matériel
feuille classeur
fiche séance 5

1. Phase 1

collectif | 25 min. | recherche

Pour observer cela, nous avons besoin d’une carte. Regardons d’abord celle du monde. »

L’enseignant donne la feuille

« Alors où se situe essentiellement les volcans ? »

Réponse attendue ; En Amérique, en Afrique, en Asie, le long des côtes, en mer

« Rappelez-vous ce que nous avons dit sur la formation d’un volcan, comment ils naissent ? »

Réponse attendue : à cause des plaques tectoniques qui se percutent.

« Reprenez la carte des plaques tectoniques et voyons ensemble si la situation des volcans correspond au croisement de 2 plaques. »

Les enfants comparent visuellement puis disent que ça correspond.

« Etes-vous sûr ? Vous savez dés fois la vue nous joue des tours, je serai vous pour être plus sûr, j’aurai pris du papier calque, j’aurai reporté toutes les zones de plaques tectonique dessus puis sur ma carte du monde et ainsi j’aurai pu affirmer si oui ou non les plaques tectonique et les volcans correspondent. »

L’enseignant donne du papier calque aux élèves puis ils reportent les plaques tectoniques d’abord sur le papier calque et ensuite sur la carte. L’enseignant demandera alors aux élèves de repasser en rouge les traits sur la carte et de noter en légende : plaque tectonique. Puis il leur demandera de conclure. 

2. Phase 2

collectif | 15 min. | recherche

Observons maintenant la France, que pouvons nous dire sur notre carte du monde.

Réponse attendue : il n’y en a pas !

Alors zoomons et prenons une carte des volcans de France. »

Les élèves commentent la carte et l’enseignant donne des précisions.

 

3. Phase 3

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Pour conclure et répondre à notre question, que pourrions nous dire ? »

Laisser les enfants donner leur réponse puis résumer leur propos par : La position des volcans correspondent au contact de 2 plaques tectoniques. Ils sont principalement situés le long des côtes et en pleine mer.

En France, les volcans du Massif Central sont endormis. Peut être se réveilleront-ils un jour… 
 

6

Quels sont les différents types de volcan

Dernière mise à jour le 21 août 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Différencier les types de volcans
Durée
35 minutes (1 phase)
Matériel
feuille de classeur
fiche séance 6

1. Phase 1

collectif | 35 min. | découverte

Les vulcanologues ont plusieurs critères pour classer les volcans. Tout d’abord, ils font la différence entre ceux qui sont éteints, actifs ou endormi. »

L’enseignant note ces 3 termes au tableau et demande aux élèves ce que cela peut bien vouloir dire.

Réponse attendue : Les volcans éteints sont ceux qui n’entreront plus en éruption. Les endormis sont ceux qui entreront un jour en éruption mais on ne sait pas quand et les volcans actifs sont ceux qui sont tout le temps en activité.

« Ensuite parmi les volcans qui sont activité, les vulcanologues séparent ces volcans en 2 groupe en fonction du jaillissement du magma : les explosifs et les effusifs. Quelle peut être la différence entre les 2 ? »

 Réponse attendue : les explosifs explosent, les effusifs forment de la fumée et sort en coulée de lave.

« Et pour chaque groupe les vulcanologues distinguent encore des différences en fonction de la consistance du magma. 

Pour résumé tout cela, je vais vous donner un tableau qui résume tut ceci, votre travail sera d’observer les photos qui accompagnent ce tableau et de savoir où les classer en fonction de tout ce que nous venons de dire. »

L’enseignant donne la feuille et le tableau, puis redonne la consigne.