Les états de la matière - CE1

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1.
Auteur
M. SUPIOT
Objectif
- 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.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2018

  • 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.
Dates
Créée le 12 février 2020
Modifiée le 14 février 2020
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

Identifier les états de la matière.

Dernière mise à jour le 12 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître quelques propriétés des solides et des liquides.
- Identifier deux états de la matière: solide et liquide.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Une bouteille d'eau; sucre en poudre; gravillons; lait; pois chiches...
Fiche images solides liquides
fiche tableau solide liquide
Informations théoriques
Il s’agit dans cette première séance de pouvoir caractériser la matière selon son état, liquide ou solide. Pour cela, l’enseignant-e présente aux élèves des objets qu’il a apportés.

1. Prise de connaissance.

collectif | 15 min. | découverte

On demande aux élèves de nommer les objets/matières et de les décrire à l’oral.

Connaissez-vous ces différents objets, ces différentes matières ? Comment pourrions-nous les classer ?

Les élèves peuvent dire que certains objets sont en plastique, d’autres mous, durs, d’autres sont naturels, d’autres on peut les boire…
 

 

 

 

2. Investigation

binômes | 10 min. | recherche

Vous allez classer les images dans le tableau: solide ou liquide.

Lorsque vous aurez terminé vous essayerez de donner la définition d'un objet solide et d'un objet liquide.

 

Les élèves collent les images dans les bonnes colonnes. Ils dialoguent en binôme.

 

3. Restitution collective

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'enseignant récolte le travail des élèves.

Ils confrontent leurs résultats.

Remarque : les objets mous ou en poudre peuvent ne pas être considérés comme solides par les élèves. Il s’agit alors de mettre ce questionnement en attente et d’y revenir lors de la séance 2 sur les propriétés des solides et des liquides.

4. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Recherche et mise en commun des définitions : solide liquide.

• Les objets qui existent autour de nous sont faits de différentes matières.

• Certains sont liquides (eau, lait, huile…) et d’autres solides (pierre, bois, papier…).

• Ces deux états sont différents.

 

                            Solides et liquides  
Un solide est un objet qui est résistant, qui ne se casse pas facilement. 
Un liquide est un objet qui coule et s’écoule. 
 
2

Expérimentation

Dernière mise à jour le 12 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Identifier quelques ressemblances et quelques différences entre plusieurs solides, entre plusieurs liquides.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Mêmes objets/aliments que la première séance.
Informations théoriques
On peut prendre un solide avec les doigts et le tenir dans les mains.
Il a une forme propre.
Il peut être dur et résistant (comme une pierre) ou mou et déformable (comme de la pâte à modeler).
Certains solides sont faits de milliers de grains comme la semoule, la farine, les lentilles. • On ne peut pas prendre un liquide avec les doigts et il ne tient pas dans les mains, il coule.
Les liquides prennent la forme de leur contenant (un verre d’eau par exemple).
Leur surface au repos est horizontale et plane.
Remarques
Notions visées :
- Je sais que tous les solides ne sont pas indéformables.
- Je sais qu’un liquide ne peut pas être saisi comme un solide, il faut un contenant pour le déplacer et le conserver .

1. réactivation et explication

collectif | 5 min. | réinvestissement

On rappelle collectivement les caractéristiques des solides et des liquides qu’on a vues lors de la première séance.

Vous aller avoir 20 minutes pour faire 2 choses:

-> Tout d'abord, par groupe de 3, vous allez avoir des gobelets avec des aliments/objets et des gobelets vides.  Vous allez mettre le contenu de chaque gobelet dans un gobelet vide. Attention, vous n’avez pas le droit de déplacer les gobelets, ni de les soulever. 

-> Vous allez noter sur votre ardoise (1 par groupe) le ou les éléments qu'il a été compliqué à transvaser et pourquoi.

2. Expérimentation

groupes de 3 | 20 min. | recherche

Pa groupe:

- 5 gobelets vides

- 5 gobelets contenants 3 solides, dont 2 déformables (pâte à modeler, papier), cailloux/trombones et 2 liquides (lait, sirop…)

- une cuillère à soupe

- une ardoise et un crayon

3. Restitution collective

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'enseignant note et écoute le résultat de chaque groupe.

Il procède par objets/aliments. Chaque gobelet est étudié et une démonstration est faite à chaque fois.

En cas de désaccord, l'expérimentation permet de faire verbaliser les élèves et de convenir d'une conclusion commune.

4. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Bilan synthétique

Récapitulons et soyons précis. Qu'est-ce qu'un solide ?

Le solide peut se transporter avec les mains.

Un solide n’est pas forcément dur et solide, il peut être mou comme l’élastique et se déformer.

On peut le poser sur une table ou le tenir dans es mains.

Récapitulons et soyons précis. Qu'est-ce qu'un solide ?

 

Le liquide ne peut pas se transporter avec les mains, on a besoin d’un récipient.

Le liquide coule.

 

L'enseignant distribue la leçon reprenant les mêmes caractéristiques données par les élèves précédemment.

3

Solide en poudre et horizontalité des liquides

Dernière mise à jour le 12 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Identifier de nouvelles caractéristiques des solides.
Durée
40 minutes (3 phases)

1. Réactivation et approfondissement

collectif | 10 min. | découverte

L’enseignant remet en question les propriétés des solides listées lors de la première séance :

Les solides que vous avez dans vos gobelets sont-ils tous incassables, durs, indéformables ?

 

2. Réinvestissement et approfondissement

collectif | 15 min. | recherche

Distribution de la trace écrite à compléter.

 

 Tous les solides ne sont pas incassables : on peut déchirer le papier, casser un morceau de pâte à modeler en petits morceaux.

 Tous les solides ne sont pas durs : le papier se froisse et la pâte à modeler s’écrase.

 Tous les solides ne sont pas indéformables : la pâte à modeler se déforme.
 

Un solide ne coule pas, il peut être dur et résistant ou mou et déformable, mais on peut le tenir entièrement.

Un liquide coule, il a besoin d’ un récipient pour être conservé ou transporté.

 

 

 

 

3. Propriétés de l'eau liquide

collectif | 15 min. | découverte

Faire un bilan de toutes les notions vues et asseoir les acquisitions.

Distribuer la fiche de leçon. Compléter de manière collective.

 

L’eau liquide n’a pas de ______ propre. Elle prend la forme du __________ qui la contient.
La _________ de l’eau liquide au repos est toujours ______________.

 

L’eau liquide n’a pas de forme propre. Elle prend la forme du récipient qui la contient.

La surface de l’eau liquide au repos est toujours horizontale.

4

A quoi sert l'eau? Comment la nettoyer?

Dernière mise à jour le 13 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Appréhender les différentes utilisations de l’eau par l’homme ; les regrouper selon un classement déterminé par l’enseignant ; les hiérarchiser : toutes ces utilisations ne sont pas d’égale
importance.
Durée
45 minutes (4 phases)

1. A quoi sert l’eau ? 

collectif | 15 min. | découverte

1) Recueillir les idées des élèves à partir de leur vécu personnel.

Distribuer les feuilles
2) Le classement peut se faire directement en indiquant les critères aux élèves.
Il est important d’inclure l’arrosage du potager et l’abreuvement des vaches dans le critère « alimentation ».

-> C’est en effet ainsi que les élèves pourront plus tard comprendre qu’au-delà des 1 à 3 L d’eau bue quotidiennement, nous consommons indirectement des quantités plus importantes. 


3). En conclusion, hiérarchiser les différentes utilisations : toutes n’ont pas une importance vitale pour les hommes. 

2. Comment nettoyer l'eau ?

collectif | 10 min. | recherche

L'eau que nous buvons est propre et saine.

Dans 3 bocaux disposer des cailloux, de la terre et de l'encre. 

Les élèves ajoutent l'eau et constate la texture, la couleur, ...

Discussion autour des constats.

Où trouve-t-on de l'eau ? Sale? propre?

Comment pourrait-on la nettoyer?

3. Expérimentation

collectif | 10 min. | recherche

Les élèves tentent de filtrer avec un filtre à café, un papier absorbant, une passoire.

Ils constatent que c'est plus limpide mais toujours boueux pour la terre.

4. Bilan

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Distribution de la fiche d'expérimentation.

Les élèves dessine l'expérience vécue.

5

Changement d'état solide en état liquide.

Dernière mise à jour le 14 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Connaitre les diverses formes de l’eau à la surface de la planète (mers, océans, fleuves, rivières, lacs, glaciers) ; comprendre que la glace et l’eau sont deux états d’une même substance.
- Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Fiche expérience le glaçon qui se transforme en eau.
glaçons
récipients
bouteille d'eau
bouilloire
serviette en papier
Informations théoriques
Les différents états:
de solide à liquide : fusion ;
de solide à gazeux : sublimation ;
de liquide à solide : solidification ;
de liquide à gazeux : vaporisation, qui peut prendre la forme d'une ébullition ou d'une évaporation.

1. Où y a-t-il de l'eau sur Terre?

collectif | 5 min. | découverte

Recueillir les idées des élèves à partir de leur vécu personnel. Apporter le complément dans un second temps avec le planisphère. 
Veiller { l’ambigüité de vocabulaire entre la terre (signifiant le sol) et la Terre (la planète). 
 

 

2. Expérimentation 1 : la fonte d'un glaçon. Changement d'état solide en état liquide

groupes de 3 | 10 min. | recherche

L’expérience de fusion du glaçon doit bien être reliée { l’objectif qu’elle sert : la glace se transforme en eau liquide, ce qui montre que les glaciers constituent une réserve d’eau.  
Les élèves dessinent sur la feuille l'expérience du glaçon qui se transforme en eau.

Par groupe de 3 ils observent la fonte des glaçons et note le temps en minutes.

Expliquer aux élèves les différents états:

de solide à liquide : fusion ;
de solide à gazeux : sublimation ;
de liquide à solide : solidification ;
de liquide à gazeux : vaporisation, qui peut prendre la forme d'une ébullition ou d'une évaporation.

3. Fabriquons de la pluie

collectif | 15 min. | entraînement

Expérience collective d'observation. L'enseignant explique ce que représente chaque élément et fait verbaliser par les élèves.

L'eau = lac/mer        la serviette = terre/sol         Chaleur de la bouilloire = soleil           vapeur = nuage       glaçon = vent froid dans le ciel 

Plier une serviette en papier en deux, deux fois.

Placer la serviette de papier plié sur une table et un verre debout sur elle. Le verre doit être assez grand pour soutenir une bouteille en plastique.

Remplir la bouteille à moitié avec de l'eau chaude. Ajouter une goutte ou deux de colorant pour le plaisir.

Fermer la bouteille.

Retourner la bouteille et poser dans le verre.

Placer un glaçon sur le dessus de la bouteille renversée. Observer le contenu de la bouteille aussi souvent que possible pendant 10 minutes ou plus, ou jusqu'à ce que la glace fonde entièrement.

L'enseignant note les observations des élèves te note les minutes qui s'écoulent à côté de chaque observation.

 

4. BILAN

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Montrer une vidéo schématique sur le cycle de l'eau (4 minutes).

 

Puis, faire une bilan de la séance:

L'eau de la bouteille a fait de la vapeur -> l'évaporation ''elle s'est évaporée'' par l'effet du soleil (ici la chaleur de l'eau).

Il y a eu de la condensation dans la bouteille suite à l'évaporation.

Puis le glaçon a fondu et s'est transformé en plusieurs gouttes ce sont les précipitations.

L'eau a ruisselé jusque sur la serviette c'est le ruissellement

Enfin, elle s'est infiltrée sur la serviette en papier c'est l'infiltration.

6

Les trois états de la matière

Dernière mise à jour le 14 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Identifier les trois états de la matière et observer des changements d'états.
Durée
40 minutes (3 phases)

1. Réactivation

collectif | 10 min. | réinvestissement

Quand l’eau est refroidie suffisamment, elle se transforme en glace : c’est la solidification ; la glace chauffée se transforme en eau liquide, c’est la fusion.

D’autres matières, comme le chocolat, peuvent fondre et se solidifier

 

Rappel de la séance passée:

L'eau de la bouteille a fait de la vapeur -> l'évaporation ''elle s'est évaporée'' par l'effet du soleil (ici la chaleur de l'eau).

Il y a eu de la condensation dans la bouteille suite à l'évaporation.

Puis le glaçon a fondu et s'est transformé en plusieurs gouttes ce sont les précipitations.

L'eau a ruisselé jusque sur la serviette c'est le ruissellement

Enfin, elle s'est infiltrée sur la serviette en papier c'est l'infiltration.

2. bialn général de la séquence

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'enseignant vidéoprojette les différentes manifestations de l'eau (solide, liquide, gazeux) dans la nature, dans notrez quotidien, les élèves participent au classement.

Par la suite l'enseignant distribue le compte rendu de l'expérience menée la séance précédente. 

Les élèves collent et lisent avec l'enseignant.

Si l'enseignant a pris des photos de chaque étape de l'expérience il les distribue.

3. distribution de la fiche bilan

collectif | 15 min. | remédiation

Bilan sous forme de schéma regroupant les 3 états de l'eau et le cycle de l'eau.

7

Réalisation d'affichages et d'un pluviomètre

Dernière mise à jour le 14 février 2020
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne.
Durée
50 minutes (2 phases)

1. Réactivation

collectif | 5 min. | réinvestissement

Réactivation des acquisitions.

Explication de la séance.

2. Réalisation des 2 activités

collectif | 45 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves réalisent un grand affichage avec légende comme le fichier "cycle de l'eau DIY".

 

Création d'un pluviomètre:  - 2 bouteilles : 1 grande, 1 petite - Des petites étiquettes + feutre indélébile

Fabrication : 
1. Couper les bouteilles, la grande par le haut, la petite par le bas.

2. Enlever les bouchons.

3. Emboîter la petite bouteille dans la grande.

4. Faire une échelle de graduation.

5. Installer dans le jardin en le bloquant bien ente des pierres ou des pavés.

6. Observer régulièrement.