L'eau dans tous ses états

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
M. RIQUET
Objectif
- Identifier les trois états de l'eau.

- Connaître les changements d'état de l'eau : fusion, solidification, évaporation, condensation.

- Savoir que la glace fond à une température supérieure à 0°.

- Savoir que l'eau gèle à une température inférieure à 0°.

- Savoir que l'eau se transforme en vapeur d'eau.

- Utiliser un instrument de mesure : le thermomètre.
Relation avec les programmes

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Décrire et questionner ses observations.
  • Formuler des hypothèses, les tester et les éprouver.

Cycle 2 - Programme 2020

  • Identifier les trois états de la matière et observer des changements d'états.
  • Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne.
  • Comparer et mesurer la température, le volume, la masse de l'eau à l'état liquide et à l'état solide.
  • Reconnaitre les états de l'eau et leur manifestation dans divers phénomènes naturels.
  • Mettre en œuvre des expériences simples impliquant l'eau et/ou l'air.
  • Connaître quelques propriétés des solides, des liquides et des gaz.
  • Comprendre les notions de changements d'états de la matière, notamment la solidification, la condensation et la fusion.
  • Connaître les états de l'eau (liquide, glace, vapeur d'eau).
Dates
Créée le 08 janvier 2019
Modifiée le 04 février 2019
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Lors de cette séquence, les élèves vont découvrir les trois états de l'eau : solide, liquide, gazeux ainsi que les différents changements d'état.

Déroulement des séances

1

Les trois états de l'eau

Dernière mise à jour le 08 janvier 2019
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Identifier les trois états de l'eau.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Diaporama (l'eau sous différentes formes)

Photographies miniatures

Affiche

Leçon 1
Remarques
Les photographies utilisées pour les activités proposées ci-après sont issues du blog de Lutin Bazar, elles ne seront donc pas disponible avec cette séquence.

1. Représentations initiales

collectif | 10 min. | recherche

Avant les vacances Rayan s'était demandé s'il y avait de l'eau sous la glace de la patinoire et avait trouvé qu'effectivement, c'était le cas. Il avait également fait très froid et nous avions remarqué qu'il y avait des plaques de verglas dans la cour.

A votre avis, comment se sont formées ces plaques de verglas ?

Je recueille les représentations des élèves et les rédige au fur et à mesure sur le TBI.

Ils cherchent une réponse à la question en fonction de leurs connaissances.

Lorsqu'il fait froid, la pluie se transforme en glace au contact du sol.

Difficultés éventuelles : les élèves savent que lorsqu'il fait froid, l'eau gèle. Je m'attends donc à ce qu'ils répondent partiellement à la question. Je complèterai donc leurs hypothèses en précisant que le verglas est de la pluie qui se transforme en glace au contact du sol. Cette glace ne tombe pas directement du ciel.

2. Où trouver de l'eau dans la nature ?

collectif | 15 min. | recherche

Où peut-on trouver de l'eau dans la nature ?

Je recueille les représentations des élèves et les rédige au fur et à mesure sur le TBI.

Ils cherchent une réponse à la question en fonction de leurs connaissances.

Dans les rivières, à la montagne, à la mer, sous forme de glace quand il fait froid, quand il y a du brouillard, du verglas, du givre, lorsqu'il pleut ...

Difficultés éventuelles : au cycle 2, les élèves ont déjà quelques connaissances sur les états de l'eau, néanmoins, il se peut qu'ils aient des difficultés à trouver les éléments de la nature relatifs à l'état gazeux.

Nous allons maintenant faire une petite activité. 

Je vais vous montrer plusieurs photographies. Pour chacune d'elle, vous allez me dire sous quelle forme se présente l'eau (pluie, glace, neige ...) 

Je montre chacune des photographies et guide la réflexion des élèves si cela est nécessaire, notamment pour l'état gazeux.

Ils proposent, pour chacune des photographies, la forme sous laquelle se trouve l'eau. 

Solide : verglas - iceberg - glaçons - givre - glacier - banquise - gelée blanche - cristal de glace - neige - grêle.

Liquide : rosée - brouillard - nuages - pluie - eau de la mer, du lac, des rivières - buée - brume.

Gazeux : vapeur d'eau

 

3. Les trois états de l'eau

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'eau existe sous trois états physiques, savez-vous lesquels ?  (liquide, solide, gazeux).

J'aimerais maintenant que nous classions les photographies que nous venons de regarder en trois groupes : état solide, état liquide et état gazeux.

Je montre une des photographies et demande aux élèves la colonne dans laquelle nous devons la ranger et pourquoi.

Collectivement, nous classons les photographies dans le tableau.

Difficultés éventuelles : l'état gazeux étant plus abstraits que les autres, les élèves pourront rencontrer quelques difficultés pour classer les photographies dans cette colonne et proposerons peut-être d'y mettre les nuages ou le brouillard.

Lorsque la séance sera terminée, je distribuerai la leçon aux élèves.

Qu'avons nous appris ? Lors de la prochaine séance, nous ferons un exercice interactif qui reprend ce que nous avons découvert aujourd'hui, puis, nous ferons quelques expériences avec de l'eau.

2

La fusion

Dernière mise à jour le 14 janvier 2019
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les changements d'état de l'eau : fusion.

- Savoir que la glace fond à une température supérieure à 0°.

- Utiliser un instrument de mesure : le thermomètre.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
France TV : exercice interactif sur les états de l'eau.

Glaçon

Eau

Assiette

Thermomètre

1. Exercice interactif

collectif | 15 min. | réinvestissement

Lors de la séance précédente, nous avions appris qu'il existait trois états de l'eau. Qui peut me les citer et me donner des exemples ?  Aujourd'hui, nous allons faire un exercice sur le TBI pour voir si vous avez bien compris, puis, nous ferons quelques expériences avec de l'eau.

Je me rends sur le site https://education.francetv.fr/matiere/decouverte-des-sciences/ce1/jeu/l-eau-dans-tous-ses-etats (FranceTV : l'eau dans tous ses états).

Je lance ensuite l'activité sur les états de l'eau.

Je propose à un élève de venir relever un des états de l'eau.

L'élève nommé vient au TBI, repère un état de l'eau puis fait glisser la vignette dans l'une des cases. En cas de difficultés, ses camarades peuvent l'aider.

Difficultés éventuelles : la buée, la glace, la rosée et le brouillard seront plus difficiles à repérer.

pluie - brouillard - buée - verglas - glace - rosée - gelée blanche - neige - grêle - eau douce.

Une fois l'activité complétée, nous passons à la suivante. Je propose à un élève de venir placer l'une des vignettes dans la bonne colonne.

L'élève nommée vient au TBI et fait glisser la vignette dans la colonne correspondante. En cas de difficultés, ses camarades peuvent l'aider.

 Les élèves peuvent placer le brouillard et la buée dans la colonne "eau à l'état gazeux".

Solide : verglas - glace - grêle - neige - gelée blanche.

Liquide : rosée - eau douce - buée - brouillard - pluie.

Gazeux : Ø

Nous allons maintenant réfléchir à une question : comment la glace devient-elle de l'eau ?

2. La fusion : hypothèses

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Par groupe, j'aimerais que vous émettiez des hypothèses quant à notre question : comment la glace devient-elle de l'eau ?

Je vous laisse 5 minutes pour réaliser cette activité puis, nous partagerons vos idées.

Par groupe, ils émettent des hypothèses concernant notre question de départ.

J'observe le travail des élèves et relance la réflexion des groupes si cela est nécessaire.

Liste des groupes :

G1 : Sarah - Lola - Rayan - Evan

G2 : Ellya - Cloé - Matéhy - Théo

G3 : Nawel - Théo - Timéo - Mathias

G4 : Lenny - Enzo - Lorenzo - Nolan S.

G5 : Nolan V. - Mathéo - Lucas

Nous allons maintenant partager vos idées.

Par groupe, ils présentent les hypothèses qu'ils ont émises.

Je note les propositions au TBI.

3. La fusion : expérience

individuel | 15 min. | recherche

Nous allons maintenant vérifier votre hypothèse par deux expériences. Nous allons mettre un glaçon dans deux assiettes, l'une sera posée sur le radiateur, l'autre sera sur la table devant le tableau.

Nous allons observer les glaçons de ces deux assiettes. A votre avis, lequel va fondre le plus vite ?

Le glaçon sur le radiateur va fondre plus vite.

Toutes les 5 minutes, nous dessinerons ce que nous voyons. Je relèverai également la température pour chacune des assiettes.

Individuellement, les élèves dessinent ce qu'ils voient dans l'une des assiettes.

je réaliserai le dessin au tableau et relèverai la température de chacune des assiettes.

CE1 : assiette sur le radiateur.

CE2 : assiette sur la table.

Difficultés éventuelles : les élèves doivent dessiner ce qu'ils voient et non faire un schéma.

Pouvons nous valider toutes les hypothèses que nous avions émises ? La prochaine fois, nous construirons la leçon, puis nous poursuivrons nos expériences avec de la glace.

3

La solidification

Dernière mise à jour le 21 janvier 2019
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les changements d'état de l'eau : solidification.

- Savoir que l'eau gèle à une température inférieure à 0°.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Glaçons

Thermomètre

Gobelet

Eau

Gros sel (pour ralentir la fonte des glaçons)

Vidéo
Remarques
Le leçon sur la fusion à été construite lors de la séance précédente, je distribue donc le tapuscrit aux élèves avec un encadré supplémentaire "Pour reproduire cette expérience à la maison".

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Nous avons appris beaucoup de choses jusqu'à aujourd'hui. Qui peut me rappeler quels sont les trois états de l'eau ? Qui se souvient de ce qu'est la fusion ? Aujourd'hui, nous allons parler de la solidification.

Je distribue la trace écrite aux élèves. Elle reprend les éléments évoqués lors de la séance précédente. 

Collectivement, nous lisons la trace écrite, puis, ils rangent la rangent.

2. La solidification : hypothèse

groupes de 4 | 15 min. | recherche

A votre avis qu'est ce que la solidification ?

C'est l'eau qui se transforme en glace.

Par groupe, j'aimerais que vous émettiez des hypothèses quant à notre question : comment l'eau se transforme-t-elle en glace ?

Je vous laisse 5 minutes pour réaliser cette activité puis, nous partagerons vos idées.

Par groupe, ils émettent des hypothèses concernant notre question de départ.

J'observe le travail des élèves et relance la réflexion des groupes si cela est nécessaire.

Liste des groupes :

G1 : Sarah - Lola - Rayan - Evan

G2 : Ellya - Cloé - Matéhy - Théo

G3 : Nawel - Théo - Timéo - Mathias

G4 : Lenny - Enzo - Lorenzo - Nolan S.

G5 : Nolan V. - Mathéo - Lucas

Nous allons maintenant partager vos idées.

Par groupe, ils présentent les hypothèses qu'ils ont émises.

Je note les propositions au TBI.

Nous allons maintenant vérifier nos hypothèses ...

3. La solidification : expérience

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Nous disposons du matériel suivant : un grand récipient, un gobelet, des glaçons, de l'eau et un thermomètre. Quelle expérience pouvons-nous réaliser ? Je vous laisse 10 minutes pour y réfléchir.

Vous pouvez faire des schémas pour expliquer votre démarche.

Par groupe, il cherche l'expérience que nous pouvons réaliser avec le matériel proposé.

Pendant qu'ils réfléchissent, je prépare l'expérience discrètement afin qu'on en voit les résultats rapidement.

Liste des groupes :

G1 : Sarah - Lola - Rayan - Evan

G2 : Ellya - Cloé - Matéhy - Théo

G3 : Nawel - Théo - Timéo - Mathias

G4 : Lenny - Enzo - Lorenzo - Nolan S.

G5 : Nolan V. - Mathéo - Lucas

Nous allons maintenant partager vos idées.

Par groupe, ils présentent l'expérience à laquelle ils ont pensé.

Je m'attends à ce qu'au moins l'un des groupes propose l'expérience "juste", autrement dit, celle qui répond à notre question de départ et qui utilise le matériel proposé.

Difficultés éventuelles : les élèves peuvent avoir des difficultés à organiser leurs idées et à les traduire par écrit, c'est pourquoi je leur propose d'avoir recours aux schémas. Ils les expliquerons au reste de la classe lors de la mise en commun.

En m'appuyant sur les différentes proposition, je montre aux élèves l'expérience préparée quelques minutes plus tôt.

Nous allons maintenant regarder une vidéo qui parle des états de l'eau.

4. Vidéo : les états de l'eau

collectif | 10 min. | découverte

Ecoutez attentivement cette vidéo. J'aimerais que vous repériez ce dont nous avons déjà parlé, et ce dont nous n'avons pas encore parlé.

Je note ces indications au tableau.

Je vidéo-projette la vidéo "Les états de l'eau", issue du site éducation francetv.

Ils sont attentifs et repèrent les éléments demandés.

Lorsque la vidéo est terminée, les élèves partagent les éléments dont ils ont connaissance.

J'aimerais ici qu'il remarque que la solidification a lieu lorsque la température est inférieure à 0°. Si cet élément n'a pas été relevé, j'orienterai la réflexion des élèves.

Je propose aux élèves de revenir à notre expérience pour voir si notre eau s'est transformée en glace. Collectivement, nous complétons l'affiche avec les informations manquantes. 

Qu'avons nous appris ? Quelles difficultés avons nous rencontré ? Lors de la prochaine séance, nous ferons un point sur la trace écrite, puis, nous parlerons de l'évaporation.

4

L'évaporation et la condensation

Dernière mise à jour le 26 janvier 2019
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les changements d'état de l'eau : évaporation, condensation.

- Savoir que l'eau se transforme en vapeur d'eau.
Durée
45 minutes (5 phases)
Matériel
Bouilloire

Gobelet

Plateau miroir

Glaçons

Eau

Vidéo "Les états de l'eau", éducation francetv.

Leçon (solidification, évaporation et condensation).

1. Leçon

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

La semaine dernière, nous avons vu comment l'eau se transforme en glace. Je vais donc vous distribuer la leçon.

Je distribue la leçon aux élèves.

Collectivement, nous la lisons, puis nous la rangeons dans le classeur.

Il reste un état de l'eau sur lequel nous n'avons pas travaillé. Lequel ?

2. L'évaporation

collectif | 10 min. | découverte

Nous avions regardé une vidéo dans laquelle le personnage se posait des questions sur les états de l'eau.

Ecoutez bien ce qui concerne l'évaporation de l'eau et réfléchissez aux questions suivantes.

Je vidéo-projette la vidéo "Les états de l'eau", issue du site éducation francetv.

J'écris au tableau les questions suivantes :

1) Comment l'eau s'évapore t-elle ?

2) A quelle température l'eau se transforme t-elle en vapeur d'eau ?

Ils sont attentifs et répondent aux questions que j'ai écris au tableau.

Nous savons donc que l'eau s'évapore lorsqu'on la fait chauffer et qu'elle atteint la température de 100°. Comment cette vapeur d'eau se transforme t-elle en eau liquide ?

3. Hypothèses

collectif | 10 min. | découverte

A votre avis, comment la vapeur d'eau se transforme t-elle en eau liquide ?

Ils émettent des hypothèses quant à notre question.

Je note leur proposition au TBI.

Nous allons maintenant réaliser une expérience pour vérifier cela ...

4. Expérience et trace écrite

collectif | 15 min. | recherche

Je dispose du matériel suivant : une bouilloire, un gobelet, un plateau miroir, des glaçons. 

Quelle expérience pouvons-nous réaliser ?

Ils proposent des expériences et confrontent leur point de vue. Ils essaient d'expliquer pourquoi cette expérience pourrait répondre à l'une de nos hypothèses.

Je note les mots clés au TBI ou fait un schéma.

Lorsque nous sommes tous d'accord sur l'expérience à suivre, nous la testons collectivement et nous observons ce qu'il se passe. Nous validons ou non nos hypothèses.

Pour que les élèves se rendent compte que la vapeur d'eau est invisible il faut placer le plateau miroir quelques centimètres au dessus de la bouilloire. Cette expérience est la plus abordable par les élèves afin de mettre en évidence le phénomène de condensation.

Collectivement, nous complétons la trace écrite.

5. Leçon

individuel | 5 min. | découverte

Je vous distribue maintenant la leçon qui est à apprendre pour la semaine prochaine.

Je distribue la trace écrite.

Collectivement, nous la lisons puis nous la rangeons dans le classeur.

Cela fait plusieurs semaines que nous travaillons sur les états de l'eau. Lors de la prochaine séance, nous verrons si vous avez bien compris et si nous pouvons valider les compétences correspondantes.

5

Evaluation

Dernière mise à jour le 04 février 2019
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Identifier les trois états de l'eau.

- Connaître les changements d'état de l'eau : fusion, solidification, évaporation, condensation.

- Savoir que la glace fond à une température supérieure à 0°.

- Savoir que l'eau gèle à une température inférieure à 0°.

- Savoir que l'eau se transforme en vapeur d'eau.
Durée
45 minutes (2 phases)
Matériel
Evaluation

Fiche synthèse avec QR-code

1. Sythnèse

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Lors des séances précédentes, nous avons travaillé sur les états de l'eau. Aujourd'hui, je vais vous distribuer la synthèse afin que vous puissiez refaire les activités que nous avons faites en classe à la maison.

Je distribue la synthèse des changements d'états de l'eau aux élèves.

Ils la rangent dans le classeur. Collectivement, nous l'expliquons.

Lorsque les flèches sont bleues, on refroidi l'eau. Lorsqu'elles sont rouges, on réchauffe l'eau.

Nous allons maintenant réaliser une activité pour valider les compétences correspondantes.

2. Evaluation

collectif | 35 min. | découverte

Je distribue la fiche aux élèves.

Je m'assure qu'ils ont bien compris chacun des exercices en leur demandant ce qu'ils doivent faire.

Ils réalisent l'activité.

Je les autorise à garder le schéma de synthèse sur les changements de l'eau. Cela me permettra de voir s'ils savent utiliser les outils que nous élaborons ensemble.

Mathias et Nolan V. réalisent l'activité avec moi.

Avez-vous rencontré des difficultés ? Au retour des vacances, nous aborderons un nouveau sujet qui reste secret pour l'instant !