l'air

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2, CM1.
Auteur
R. GILLARD
Objectif
- Observer et décrire différents types de mouvements.
- Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
- Identifier différentes sources d'énergie.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2020

  • Pratiquer, avec l'aide des professeurs, quelques moments d'une démarche d'investigation : questionnement, observation, expérience, description, raisonnement, conclusion.
  • Choisir ou utiliser le matériel adapté proposé pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience.
Dates
Créée le 18 novembre 2018
Modifiée le 09 décembre 2018
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

étudier ll'air et le vent et jouer avec lui au gré d'expériences diverses où seront donnés à construire et tester divers engins , c'est tour à tour la vitesse, la force et l'énergie qui seront éprouvés

Déroulement des séances

1

le ballon à réaction

Dernière mise à jour le 18 novembre 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
construire un ballon à réaction et comprendre son fonctionnement
Durée
100 minutes (3 phases)
Matériel
ballons de baudruche
fil solide
pailles
ruban adhésif

1. questionnement et mise en projet

collectif | 30 min. | recherche

retour sur la séance du moulinet : quel sont les facteurs le  faisant tourner ?  > air, bonne prise au vent (ailes tournées du bon côté, ailes non écrasées)

mesurer la vitesse d'un ballon de baudruche

on pourrait mieux contrôler sa vitesse si celui-ci était guidé. 

comment s'y prendre ? 

recueil des représentations et des remarques  sur une affiche collective 

  • il est décidé que le ballon sera propulsé le long d'un fil : on pourra démontré que de l'énergie a été stockée dans le ballon puisque celui-ci se déplace "tout seul"

2. fabrication et expériementation

groupes de 3 | 40 min. | recherche

par groupe de 3 les élèves mettent en place  le système de ballon à réaction : 

  • passer une ficelle dans la paille
  • tendre le fil entre 2 supports stables 
  • gonfler le ballon de baudruche et le maintenir fermé 
  • fixer le ballon sur la paille avec du scotch 
  • glisser l'ensemble à l'extrémité du dispositif 
  • lâcher le ballon 

organiser des duels et élire l'équipe la plus "réactive"

3. trace écrite

individuel | 30 min. | mise en commun / institutionnalisation
  • les groupes relatent leurs expériences (ce qui a  marché ou non...) 
  • trace écrite individuelle : récit de l'expérimentation ou schéma
  • inventer d'autres situations : envoyer des messages avec le ballon baudruche , établir des records de distance en allongeant le fil , mesurer la distance parcourue (avec arbitre) ....
2

les propriétés de l'air

Dernière mise à jour le 09 décembre 2018
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
mise en evidence de ces propriétés à travers 3 expériences
Durée
35 minutes (5 phases)
Matériel
-1 ballon de baudruche gonflé
- 1 ballon de baudruche dégonflé
- bougies chauffe-plat
-verres
-pompe à vélo
-balances

1. mise en questionnement

collectif | 5 min. | recherche

que savons-nous sur l'air jusqu'ici? l'air est est une matière, il est une source d'énergie. en fonction du volume d'air ou de vent, un engin ira plus vite / plus loin. 

décrire les 3 questions auxquelles on doit répondre 

-L’air peut-il changer de volume ? 

-peut-on peser l'air? (est-il pesant? )

-l'air peut-il changer de volume? 

 

description des 3 ateliers pour résoudre ces questions. 

une affiche collective est remplie au fur et à mesure.

on change d'atelier toutes les 5 mns. 

chaque groupe va devoir faire le schéma et le résumé d'une seule expérience 

2. mise en évidence de la masse de l'air

groupes de 4 | 8 min. | recherche

expérience : la pesée de l'air 

- Question : L’air est-il pesant ? (Ecrire la question au tableau.) 

Déroulement : Peser un ballon dégonflé puis un gonflé. Comparer les poids. (balances de roberval)

- Constat : Le ballon gonflé est plus lourd que le ballon dégonflé car la balance penche de ce côté 

- Conclusion : L’air est pesant. Revenir sur la question de départ et renouveler le vote oui/non

3. mise en évidence du volume de l'air

groupes de 4 | 8 min. | recherche

Question préalable : Comment fonctionne une pompe à vélo ? (Lorsqu’on tire le piston, on remplit la pompe d’air. Lorsqu’on le pousse, on la vide de l’air qu’elle contenait. C’est ce que l’on fait pour gonfler un pneu de vélo : on transvase l’air contenu dans la pompe dans le pneu. On remplit ainsi le pneu d’air pour le gonfler.)

- Question : L’air peut-il changer de volume ? (Ecrire la question au tableau.) 

- Déroulement : Mettre le doigt sur l’embouchure d’une pompe à vélo. Avec l’autre main, pousser le piston de la pompe.

- Constat : Il est impossible de pousser le piston jusqu’au bout.

- Conclusion : L’air est resté dans la pompe mais il occupe un espace plus petit qu’au début. On l’a comprimé.  indiquer sa réponse au tableau

4. mise en évidence de la présence de l'oxygène dans l'air

groupes de 4 | 8 min. | recherche

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

- 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’un élément de l’air pour brûler : l’oxygène. Lorsqu’il n’y a plus d’oxygène, la flamme s’éteint.

On peut ici procéder à une seconde expérience : allumer une bougie, la mettre sous verre et retirer le verre avant que la flamme ne s’éteigne totalement. On constate alors que la flamme se ravive car elle est réalimentée en oxygène.

5. mise en commun - trace écrite

groupes de 4 | 6 min. | découverte

Sur le cahier de sciences : noter la question + dessiner une expérience + écrire le déroulement de l’expérience (conçu à partir du résumé des  élèves)