L'air de rien

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
A. BAUDE
Objectif
- Connaître quelques propriétés des solides, des liquides et des gaz.
- Connaître l'existence, l'effet et quelques propriétés de l'air (matérialité et compressibilité de l'air).

SOCLE COMMUN :

- Savoir que la classe, l'école, l'établissement sont des lieux de collaboration, d'entraide et de mutualisation des savoirs.
- Aider celui qui ne sait pas comme apprendre des autres.
- Comprendre les modes de production et le rôle de l'image.
- Savoir mener une démarche d'investigation.
- Décrire et questionner ses observations.
- Formuler des hypothèses, les tester et les éprouver.
- Manipuler, explorer plusieurs pistes, procéder par essais et erreurs .
- Analyser, argumenter, mener différents types de raisonnements (par analogie, déduction logique...).
- Rendre compte de sa démarche.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 30 octobre 2016
Modifiée le 30 novembre 2016
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Observer les effets du vent pour le définir

Dernière mise à jour le 30 octobre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Prendre conscience de l'existence de l'air grâce aux effets du vent.
Durée
65 minutes (4 phases)
Matériel
- un appareil photo
- ruban GRS
- sachet plastique
- ballon de baudruche
- feuille de papier
- foulards
- moulinet
- feuille A5 blanche / élève
Remarques
Il faut qu'il fasse du vent.

1. Représentations initiales

collectif | 15 min. | découverte

Photo : Cerf-volant 

Problématique : Qu'est-ce que le vent ? 

Les élèves répondent et leurs propositions sont écrites au tableau. 

Les élèves vont pour la plupart caractériser le vent par ses effets et donc répondre à la question "que fait le vent ?" et non à la question initiale "Qu'est-ce que le vent ?". Il faut leur faire remarquer. 

Proposer une série d'objets à aller tester dans la cour de récréation. 

Que va faire le vent sur ces objets ? 

Les élèves formulent des hypothèses qui seront notées au tableau. 

2. Expérimentation des effets du vent

groupes de 3 | 25 min. | recherche

Chaque groupe teste son objet dans la cour, d'abord de façon libre, puis devant les autres camarades. 

Demander aux élèves "d'attraper le vent" pour comprendre que c'est de l'air. 
Prendre des photos.

3. Dessin

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque élève dessine l'effet du vent sur les objets. 

4. Structuration

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves verbalisent les effets observés

Ecrire les conclusion au tableau

Quel objet nous a permis d'attraper du vent ? 

Le sachet 

Lorsque vous avez attrapé du vent, qu'est-ce qu'il y avait dans le sachet ? 

De l'air. 

Rappel de la question de départ : Qu'est-ce que le vent ? 

Le vent c'est de l'air qui bouge. 

2

Trace écrite des expériences sur le vent

Dernière mise à jour le 07 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Savoir que le vent c'est de l'air qui bouge
- Faire un schéma d'observation titré et légendé
- Elaborer une trace écrite
Durée
60 minutes (3 phases)
Matériel
Schéma de la semaine précédente
Cahier de sciences

1. Rappels oraux de la séance précédente

collectif | 10 min. | réinvestissement

- Questions orales sur la séance dernière

réponses brèves sur ardoise possibles

- Demander l'action du vent sur les différents objets testés dans la cour. 

 

2. Schéma scientifique

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

- Reprendre le schéma au brouillon 

- Distribuer la feuille d'observation : expliquer la place du titre, la différence entre schéma d'observation et dessin, la nécessité des légendes fléchées. 

- Les élèves font leur schéma au propre sur cette feuille, au crayon de bois. 

 

3. Trace écrite

individuel | 30 min. | mise en commun / institutionnalisation

- Prendre le cahier de sciences (vert) : nouvelle page, nouvelle leçon 

 

Titre : L'air qui nous entoure 

Problème : Qu'est-ce que le vent ? 

Coller le schéma d'observation légendé

Chaque élève prend son ardoise et écrit la phrase qui explique son schéma dessus. Une fois validée par l'enseignant, cette phrase est écrite sur les pointillés. 

Dylan et Mathieu : Les laisser essayer sur ardoise, puis dictée à l'adulte

Les CE2 sont très à l'aise, elles peuvent aller aider les CE1 a écrire leur phrase 

 

Sous le schéma, en rouge :

Le vent c'est de l'air qui bouge. Il y a de l'air partout autour de nous, mais il n'y a pas toujours de vent. 

3

S'interroger à partir d'une expérience

Dernière mise à jour le 12 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- S'interroger à partir d'une expérience
- Expérimenter et observer
- Emettre des hypothèses
- Faire un schéma scientifique légendé, titré
Durée
55 minutes (5 phases)
Matériel
Un grand récipient transparent type aquarium
Un grand verre transparent
Mouchoirs en papier
Cahier de QLM
Feuille pour le schéma + crayon de bois, règle, gomme

1. Situation déclenchante et hypothèses - le tour de magie

collectif | 10 min. | découverte

Rappel sur les séances précédentes. --> Questions orales. 

Dire aux enfants que l'on va faire un tour de magie. 

Aujourd'hui, je vais vous présenter un tour de magie. Voici un récipient rempli d'eau, voici un verre. Je place au fond de mon verre un mouchoir en papier, je retourne mon gobelet et je le plonge entièrement dans l'eau. À votre avis, que va-t-il se passer ? 

Les élèves émettent des hypothèses que je note au tableau. 

2. Expérimentation et observation

collectif | 10 min. | recherche

Réaliser l'expérience devant les élèves et demander à un élève d'en sortir le mouchoir en papier. 

Chaque élève constate en le touchant qu'il n'est pas mouillé. On confronte cette observation avec les hypothèses ultérieures. 

À ce stade, l'expérience ne peut pas être réalisée par les élèves car la manipulation doit être rigoureuse : le gobelet doit être plongé verticalement dans l'eau. Les élèves risquent d'être tentés de prouver qu'on peut mouiller le mouchoir et en inclinant le gobelet, il y parviendront. 

3. Questionnement : pourquoi le mouchoir n'est-il pas mouillé ?

collectif | 10 min. | recherche

Pourquoi le mouchoir n'est-il pas mouillé ? 

Je recueille les explications des élèves sans les valider ou les réfuter. L'explication correcte sera dégagée ultérieurement pendant la séance d'expérimentation. 

4. Représentation de l'expérience

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Je leur fait dire ce qu'il faudra dessiner, je note la liste des choses (légendes : mouchoir, récipient, eau, verre + titre + prénom)

Les élèves dessinent au crayon à papier l'expérience réalisée sur une feuille. L'enseignant veille à ce que les éléments importants y figurent. Ce document sera complété en séance d'expérimentation.

Faire verbaliser si nécessaire ce qui doit être représenté en passant dans les rangs. Si vraiment lent, dictée à l'adulte (Mathieu)

5. Bilan de séance

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Faire verbaliser ce que nous avons vu pour l'instant sur l'air/le vent... 

4

Expérimenter pour comprendre

Dernière mise à jour le 21 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Travailler en groupe
- Réaliser une expérience en suivant un protocole
- Emettre des hypothèses
- Schématiser une expérience scientifique
Durée
60 minutes (2 phases)
Matériel
Expérience 1 :
1 seringue
Un récipient transparent rempli d'eau

Expérience 2 :
Une bouteille d'eau de 50cL
Un récipient transparent rempli d'eau

Expérience 3 :
Une seringue

Expérience 4 :
Un gobelet transparent
Des pailles
Un récipient rempli d'eau

Expérience 5 :
Un gobelet transparent
Un compas
Un récipient transparent rempli d'eau

Par élève : une feuille de schématisation, un crayon de bois, gomme, règle.
Remarques
Pour un enfant, une bulle n'est pas immédiatement perçue comme une poche d'air. Il faudra construire cette notion lors des verbalisations.

1. Expériences pour mettre en évidence la matérialité de l'air

groupes de 4 | 40 min. | recherche

Cinq expériences sont proposées sous forme d'ateliers tournants. 

 

Expérience 1 : la seringue plongée dans l'eau. 

Plongez la seringue dans l'eau, bouchez l'extrémité et appuyer sur le piston. Que se passe-t-il ? 
Plongez la seringue dans l'eau sans boucher l'extrémité et appuyer sur le piston. Que se passe-t-il ?  

 

Expérience 2 : la bouteille plongée dans l'eau. 

Plongez la bouteille vide dans l'eau. Que se passe t-il ? 
Bouchez la bouteille avec son bouchon, plongez-la à nouveau dans l'eau, retirez le bouchon de la bouteille sous l'eau. Que se passe-t-il ? 

 

Expérience 3 : la seringue 

Videz la seringue contre votre main. Que ressentez-vous ? 
Bouchez l'extrémité de la seringue et essayez à nouveau de vider la seringue contre votre main. Que se passe-t-il ? 

 

Expérience 4 : le gobelet et la paille 

Plongez le gobelet à l'envers dans l'eau, mettez la paille dans l'eau, soufflez dans la paille et attrapez les bulles avec le gobelet. 

 

Expérience 5 : le gobelet percé 

Plongez le gobelet tout droit dans l'eau, percez-le avec une pointe. Que se passe-t-il ? 

 

Les élèves sont par groupe. Ils ont avec eux un ou 2 CE2 pour les aider, les CE2 sont les secrétaires du groupe. 
Chaque groupe a une feuille de route, avec un espace aménager pour noter ce qu'il se passe. 

2. Dessin d'une expérience

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves regagnent leur place. 

Vous allez dessiner une expérience de votre choix avec des légendes. N'oubliez pas que les schémas scientifique doivent être dessinés simplement. 

Avant de les laisser dessiner, demander qui dessine quoi, pour s'assurer que chaque expérience est dessinée au moins une fois. 

Représenter une expérience. Demander si besoin du vocabulaire.  

Accrocher tous les schémas au tableau en les regroupant par expérience. 

5

Analyser pour interpréter l'expérience du mouchoir

Dernière mise à jour le 21 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Compléter le schéma de la séance 1
- Analyser l'expérience pour interpréter
- Travailler ensemble
- Avoir un raisonnement construit
Durée
65 minutes (4 phases)
Matériel
Pour moi :
Un récipient transparent
Un gobelet en plastique
Un mouchoir en papier

Par groupe de 4 à 6 élèves :
Un récipient transparent
Un gobelet en plastique transparent
Un mouchoir en papier

Par élève :
Le schéma réalisé lors de la séance
Remarques
Cette séance est placée immédiatement après la séance d'expérimentation pour que tout soit encore bien en tête.

1. Compte rendu de chaque expérience

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque groupe vient au tableau pour verbaliser les observations d'une expérience et l'analyser. Le reste de la classe intervient pour compléter, infirmer ou valider. 

Guider les élèves vers une conclusion générale : 

" • Toutes ces expériences nous ont montré qu'il y a de l'air dans la seringue, la bouteille, le gobelet. Il est invisible mais on peut le sentir et le voir dans l'eau grâce aux bulles, et l'entendre. 
• Quand on pense qu'un gobelet est vide, il est en fait rempli d'air. 

 

2. Rapprochement avec l'expérience du mouchoir

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Nous n'avions pas compris pourquoi le mouchoir est resté sec lors de la toute première expérience. 
Maintenant qui pourrait l'expliquer ? Sur ardoise

Passer dans les rangs pour aider à la construction de phrase.
Distribution de la parole et guider pour arriver sur la conclusion : le mouchoir est resté sec car de l'air était resté dans le gobelet. 

Que faut-il faire pour mouiller le mouchoir ? 

Les élèves font des propositions : il faut enlever l'air pour que l'eau puisse entrer. 

L'élève qui pense avoir trouvé vient expérimenter devant la classe : pencher le gobelet, le percer... 

3. Manipulation individuelle dans chaque groupe

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Chaque élève réalise l'expérience du mouchoir sans le mouiller. 

Passer dans le groupe, faire verbaliser les élèves. Si le mouchoir est malencontreusement mouillé, l'élève doit savoir expliquer : je n'ai pas mis le gobelet correctement dans l'eau, l'air s'est échappé et l'eau est entrée. 

4. Annotation de l'expérience

collectif | 20 min. | découverte

Les élèves reprennent le schéma réalisé lors de la séance d'expérience avec le mouchoir (découverte), placent une flèche sous le gobelet avec le mot "air", et notent la conclusion suivante : 

" Quand on pense qu'un gobelet est vide, il est en fait rempli d'air.  

Le mouchoir reste sec car il y a de l'air dans le gobelet. L'air est partout et est invisible. "

6

Transvaser l'air pour appréhender la conservation de la matière

Dernière mise à jour le 30 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Travailler en groupe
- Suivre un protocole d'expérience
- Faire un schéma scientifique et légendé
- On peut transvaser de l'air d'un récipient à un autre
Durée
45 minutes (2 phases)
Matériel
Expérience 1 : x 2
- 2 sacs congélation
- 1 paille
- 1 pince à linge

Expérience 2 : x 2
- 1 récipient transparent rempli d'eau
- 2 gobelet en plastique transparent

Expérience 3 : x 2
- 1 bouteille de 1,5L avec le fond coupé
- 1 sac congélation
- 1 récipient transparent rempli d'eau

Par élève : 1 document "mes expériences sur l'air"

1. Expérimentations

groupes de 3 | 30 min. | réinvestissement

Faire les groupes et expliquer l'objectif de la séance. 

Chaque groupe réalise une expérience puis complète le document "Mes expériences sur l'air" 

Expérience 1 : Transvaser l'air d'un sac dans un autre sac à l'aide d'une paille. 
Expérience 2 : Transvaser l'air d'un gobelet à un autre sous l'eau. 
Expérience 3 : Transvaser l'air d'une bouteille coupée dans un sachet. 

2. Analyse et conclusion

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves verbalisent leurs expérimentations. 

Les amener à formuler une conclusion commune aux trois expériences : dans chaque expérience, on a fait passer de l'air d'un récipient à un autre. On peut transvaser de l'air d'un récipient à un autre. 

7

Réinvestir des propriétés de l'air avec la fontaine à air

Dernière mise à jour le 30 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Réinvestissement de notions acquises sur la matérialité de l'air
- Raisonner avec une expérience
- Émettre des hypothèses et verbaliser des observations
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
- Protocole de fabrication d'une pompe à air
- Bouteille d'eau
- Ballon de baudruche
- Paille
- Un récipient rempli d'eau
- Schéma expérience de la fontaine

1. Découverte de la fontaine et hypothèses

collectif | 10 min. | découverte

Montrer le dispositif et le faire décrire 

Que va t-il se passer lorsque je vais enlever la pince à linge ?

Les élèves émettent des hypothèses qui sont notées au tableau. 

2. Analyse de l'expérience, confirmation ou infirmation des hypothèses émises

collectif | 10 min. | recherche

Les élèves doivent expliquer sur ardoise pourquoi l'eau sort de la bouteille. 

À partir des explications des élèves, relancer le questionnement pour amener la conclusion suivante : 

"L'air du ballon pousse l'eau de la bouteille. 
L'air prend la place de l'eau qui sort par la bouteille." 

3. Trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque élève dessine l'expérience, l'annote avec les mots : AIR et EAU puis matérialise les trajets de l'eau et de l'air avec des flèches de deux couleurs différentes. 

Recopier la conclusion sous le schéma. 

"L'air du ballon pousse l'eau de la bouteille. 
L'air prend la place de l'eau qui sort par la bouteille." 

+ rubrique "ce que nous avons appris grâce aux expériences" 

L'air est invisible, mais on peut le voir sous l'eau grâce aux bulles qu'il forme. 

L'air est inodore, il ne sent rien, mais il peut transporter des odeurs. 

Demander aux élèves si l'air a de la force ? 
Proposer une expérience pour y répondre 

"L'air a de la force : on peut déplacer des objets par la force de l'air en mouvement."