Les mélanges

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
G. GUSATTO
Objectif
- Découvrir ce qu'est un mélange.
- Découvrir la différence entre substances solubles et insolubles.
- Découvrir ce qu'est un mélange homogène et ce qu'est un mélange hétérogène.
- Découvrir les différentes techniques pour séparer les constituants d'un mélange.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Observer que certains solides peuvent se dissoudre dans l’eau et qu’il est possible de les récupérer par évaporation.
Dates
Créée le 18 septembre 2021
Modifiée le 19 septembre 2021
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Durant cette séquence, les élèves vont découvrir ce qu'est un mélange et pratiquer une démarche de recherche scientifique. Après mise en oeuvre d'expériences, d'observations, les élèves interpréteront les résultats et créeront la trace écrite.

Déroulement des séances

1

Peut-on tout mélanger ? Questionnement

Dernière mise à jour le 19 septembre 2021
Discipline / domaine
Sciences de la vie et de Terre
Objectif
- Découvrir ce qu'est un mélange.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Durée
55 minutes (4 phases)
Matériel
Affiches étapes de recherche
Liste du matériel des expériences
Fiche méthodologie : "réaliser un schéma d'expérience"

1. Qu'est-ce qu'un mélange ?

collectif | 10 min. | découverte

Au préalable : faire rappeler les différentes étapes pour mettre en oeuvre une démarche scientifique. 

Demander aux élèves :
- Qu'est-ce qu'un mélange ? 
- Que veut-dire mélanger ?

Recueillir les différentes propositions des élèves.

Expliquer :
"Mélanger, c'est associer deux ou plusieurs substances. Il existe des mélanges dans la nature mais on peut aussi en créer. Le résultats d'un mélange s'appelle une préparation."

Faire noter cette phrase introductive au début de la trace écrite.

2. Questionnement et hypothèses

collectif | 15 min. | recherche

Demander aux élèves d'imaginer le type de question que l'on peut se poser au sujet des mélanges. 

Si les élèves n'ont pas d'idées afficher à ce moment là la liste du matériel qui  sera utilisé lors de la 3ème étape : la phrase d'expérimentation.

Noter la question à laquelle on veut répondre au tableau : "Peut-on tout mélanger ?"

Faire écrire la question de recherche aux élèves sur leur leçon. Puis leur demander d'écrire leurs hypothèses qu'ils vérifieront lors des expériences. 

Les élèves écrivent leurs hypothèses au crayon.

Questionne les élèves sur leurs hypothèses et les synthétise sur une affiche pour y revenir lors de la phase d'interprétation des résultats.

3. Préparation des expériences

groupes de 4 | 20 min. | recherche

" Voici tout le matériel dont vous aurez besoin pour mettre en oeuvre vos expériences. A partir d'une liste vous allez imaginer le protocole expérimental : écrire les différentes étapes puis  faire un schéma de l'expérience."

Les élèves réexpliquent le travail attendu puis se mettent en groupe de 4 pour établir le protocole d'une expérience. 

Il y a 6 expériences différentes : chaque groupe écrit le protocole d'une expérience qui sera testé par l'ensemble des autres groupes.

L'enseignant passe dans les rangs observer les différentes propositions des élèves et les guide pour qu'ils soient le plus précis possible, pour que l'expérimentation soit compréhensible de tous.  Leur rappeler au besoin d'utiliser la fiche méthodologie "réaliser un schéma d'expérience".

4. Présentation des différentes expériences

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque groupe vient présenter son expérience : les différentes étapes et le schéma. 
Vérifier que tous les élèves ont bien compris les différentes expériences. 

Conclure la séance en expliquant que lors de la prochaine séance, les différentes expériences seront réalisées et que les élèves devront noter leurs observations.

2

Peut-on tout mélanger ? Expériences

Dernière mise à jour le 19 septembre 2021
Discipline / domaine
Sciences de la vie et de Terre
Objectif
- Découvrir ce qu'est un mélange.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
Matériel expérience
Fiches expérience

1. Rappels et présentation des expériences

collectif | 10 min. | réinvestissement

Les élèves rappellent les différentes étapes nécessaires à la mise en place d'une démarche d'investigation et de recherche scientifique.

1/ Questionnement 2/ Hypothèses 3/ Expériences et/ou recherches 4/ Résultats 5/ Conclusion

Les élèves rappellent ce qu'est un mélange puis les différentes expériences qui sont proposées ensuite. 

Mélanger c'est associer deux ou plusieurs substances. Le résultat d'un mélange s'appelle une préparation. 
Présentation des grandes lignes des différentes expériences.

2. Expérimentation

groupes de 4 | 35 min. | recherche

Vous allez effectuer par groupe 3 expériences différentes. Pour chaque expérience, vous devez respecter les différentes étapes et bien observer ce qu'il se passe. Pour chaque expérience, vous devrez écrire quelques lignes pour décrire ce que vous observez et faire un schéma à la fin de l'expérience si vous le jugez nécessaire. Attention à observer régulièrement toutes vos expériences. 

Reformulation des consignes puis expérimentation par groupe.

Passe dans les différents groupes pour regarder et veiller à ce que les différentes étapes soient respectées.

3. Retour

collectif | 5 min. | découverte

Rapide retour sur ce qu'il a pu observer, sur le travail de groupe. Explique que chaque groupe donnera ses résultats lors de la prochaine séance et que l'on en discutera à ce moment là pour écrire la trace écrite.

Les élèves font un retour sur leur ressenti, s'ils ont apprécié ou non faire les expériences, s'ils ont été surpris...

3

Peut-on tout mélanger ?

Dernière mise à jour le 19 septembre 2021
Discipline / domaine
Sciences de la vie et de Terre
Objectif
- Découvrir la différence entre substances solubles et insolubles.
- Découvrir ce qu'est un mélange homogène et ce qu'est un mélange hétérogène.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Durée
50 minutes (4 phases)

1. Rappels

collectif | 5 min. | réinvestissement

Les élèves rappellent les différentes étapes dans l'expérimentation. 
Ils rappellent également ce qu'est un mélange. 
Ils rappellent aussi que lors des dernières séances, ils ont fait des expériences. 

2. Résultats

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Un porte-parole de chaque groupe va venir pour présenter une expérience, ce que vous avez remarqué et le schéma que vous avez fait.

Un porte-parole de chaque groupe vient au tableau présenter les résultats obtenus.

Affiche les différentes expériences au tableau.
Note les différentes propositions de chaque groupe au tableau. 

3. Conclusion

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

A partir des résultats obtenus, que pouvons-nous conclure sur les mélanges ?

Les élèves font des propositions, ils doivent parvenir à établir des propriétés et règles scientifiques qui serviront de trace écrite.

Une substance peut disparaître totalement après agitation. 
Certaines substances ne se mélangent pas, on peut observer un dépôt.
On peut voir parfois des petites particules dans le mélange à l'oeil nu. 

L'enseignant apporte les termes scientifiques : soluble, insoluble, homogène, hétérogène.

4. Trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite par les élèves.

Lorsqu'une substance disparait totalement dans un liquide après agitation on dit qu'elle est soluble
Exemple : noter un exemple issu des expériences.
Certaines substances sont insolubles dans l'eau. On dit que ces substances sont en suspension. Si on laisse le mélange se reposer, un dépôt se forme au fond du récipient ou à la surface.
Exemple : noter un exemple issu des expériences.
Un mélange homogène est un mélange dans lequel on ne distingue pas les éléments à l'oeil nu. On dit de deux liquides qu'ils ont miscibles lorsqu'ils se mélangent de manière homogène.
Exemple : noter un exemple issu des expériences.
Un mélange hétérogène est un mélange dans lequel on distingue des particules à l'oeil nu.
Exemple : noter un exemple issu des expériences.

4

Comment séparer les constituants d'un mélange ? Questionnement et expérimentation

Dernière mise à jour le 19 septembre 2021
Discipline / domaine
Sciences de la vie et de Terre
Objectif
- Découvrir les différentes techniques pour séparer les constituants d'un mélange.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Durée
55 minutes (5 phases)
Matériel
Matériel expériences
Fiche expérience
Vidéo "marais salant"
Fiche vidéo

1. Rappels sur les mélanges

collectif | 5 min. | réinvestissement

Nous avons travaillé sur les mélanges lors des trois dernières séances. Rappelez-vous : qu'est-ce qu'un mélange et que peut-on dire à leurs propos ?

Un mélange c'est associer deux ou plusieurs substances. Le résultats d'un mélange est une préparation. Les mélanges peuvent être homogènes, dans ce cas les substances sont miscibles ou hétérogènes.

Faire rappeler ensuite aux élèves quelles sont les 5 étapes d'une démarche scientifique.

1/ Question 2/ Hypothèse 3/ Expérimentation ou recherche 4/ Résultats 5/ Conclusion

2. Questionnement

collectif | 5 min. | découverte

Nous avons que nous pouvions faire des mélanges. Mais lorsque des substances sont mélangées, comment séparer les constituants d'un mélange ?

Les élèves font des propositions.

Enseignant peut noter les différentes propositions au tableau. 

3. Hypothèses

collectif | 10 min. | découverte

Affiche la liste du matériel que nous aurons besoin pour faire deux expériences.
Demander alors aux élèves d'imaginer des hypothèses pour répondre à la question de recherche. 
Après avoir recueilli les différentes hypothèses expliquer qu'en plus des deux expérimentations une vidéo sera montrée aux élèves.

Faire noter aux élèves la question de recherche et leurs différentes hypothèses.

Ils proposent à l'ensemble de la classe leurs hypothèses qui sont répertoriées sur une affiche et qui seront reprises au moment de l'interprétation des résultats.

4. Expérimentations et étude documentaire

individuel | 30 min. | recherche

Dans un premier temps nous allons effectuer collectivement les deux expériences. Vous devrez schématiser individuellement ces deux expériences sur votre fiche. 

L'expérience est préparée collectivement par des élèves mais chacun, de façon individuelle schématise les expériences.

Nous laissons les expériences de côté, nous y reviendrons plus tard. Nous allons maintenant nous intéresser à une vidéo concernant les marais salants. Pour bien comprendre ce que nous cherchons, nous allons lire attentivement la fiche de questions puis nous regarderons la vidéo. 

https://enseignants.lumni.fr/fiche-media/00000002353/un-marais-salant.html

Lecture et explication des questions. Pendant la vidéo, marquer des pauses pour que les élèves puisent écrire des réponses à leur question.

Regardent attentivement la vidéo et notent les réponses aux questions dès qu'ils le peuvent.

Nous expliquerons le fonctionnement du marais salant plus précisément la semaine prochaine mais que permet de récolter le marais salant ?

Du sel grâce à l'eau de mer. 

Revenons à nos expériences. Vous allez vous rapprochez des expérimentations et vous allez regarder ce qu'il s'est passé. Lorsque vous avez bien observé, revenez à vos places, schématisez le résultat observé et écrivez quelques lignes explicatives. 

5. Conclusion de la séance

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Expliquer aux élèves qu'ils ont schématisé deux expériences et leurs résultats. Ils ont également regarder une vidéo sur les marais salants pour comprendre leur fonctionnement. 
Ces quatre expériences et la vidéo permettent de comprendre des procédés de séparation des mélanges. 
Nous reviendrons dessus lors de la prochaine séance pour discuter des résultats, les interpréter et apporter une conclusion.

5

Comment séparer les constituants d'un mélange ? Conclusion

Dernière mise à jour le 19 septembre 2021
Discipline / domaine
Sciences de la vie et de Terre
Objectif
- Découvrir les différentes techniques pour séparer les constituants d'un mélange.
- Mettre en oeuvre une démarche scientifique.
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
Schéma marais salant.

1. Rappels

collectif | 5 min. | réinvestissement

Les élèves rappellent ce qui a été fait lors des dernières séances. 

Présentation des différentes expériences dans les grandes lignes + vidéo d'explication sur les marais salants.

2. Résultats

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Nous allons prendre vos résultats et observation concernant les quatre expériences. Qu'avez-vous observer ? Que pouvez-vous dire sur la séparation des mélanges ?

Les élèves font des propositions, ils expliquent ce qu'ils ont observé.

Dans certains cas, il y a un dépôt qui se forme. Dans d'autres, un filtre peut être nécessaire.

L'enseignant apport alors les termes de décantation et de filtration. On les note au tableau.

Qu'avez-vous retenu au sujet des marais salants ? Que pouvez-vous dire sur la récolte du sel. 

Les élèves font des propositions. 

Après passage dans plusieurs bassins, l'eau s'évapore grâce à l'action du soleil. Ce qui permet de récolter le sel. 

Enseignant apporte le terme d'évaporation.

Comment pouvons-nous donc séparer les différents constituants d'un mélange ?

Grâce à la décantation, la filtration ou à l'évaporation, il est possible de séparer les différents constituants d'un mélange.

3. Trace écrite

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite par les élèves + complètent le schéma des marais salants.

Pour séparer les composants d'un mélange, il existe différents procédés : on peut laisser reposer (décanter), le filtrer ou laisser l'eau s'évaporer. 
La décantation est le procédé qui permet de séparer un mélange en laissant les particules se déposer au fond d'un contenant.