Les changements d’état de la matière

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CP, CE1.
Auteur
A. PACHOT
Objectif
CP:
- observer la fusion et la solidification de l’eau;
- savoir que l’eau, sous forme liquide et sous forme de glace, est une même substance;
- utiliser des thermomètres pour mesurer la température de l’eau placée dans diverses conditions.

CE1:
- identifier les facteurs de fusion et de solidification de l’eau;
- connaitre les états liquide et solide de l’eau dans la nature et en relation avec certains phénomènes météorologiques observés (formation de glace, neige, grêle, brouillard);
- savoir que certaines substances peuvent passer de l’état solide à l’état liquide et inversement.

B2i:
- l'élève sait produire et modifier un texte.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
  • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions
  • La matière
Dates
Créée le 25 mars 2014
Modifiée le 31 mars 2014
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Séquence préparée dans le cadre de l’épreuve orale de la session 2014 du CRPE.

Ce document, conforme à l’orthographe révisée qui est considérée comme la référence dans le B.O. de 2008, est sous licence Creative Commons, attribution, partage dans les mêmes conditions, 4.0, international.
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.fr

Déroulement des séances

1

Comment l’eau passe-t-elle d’un état à l’autre ?

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– produire et modifier un texte;
– imaginer une situation qui permet d’observer le passage de l’eau d’un état à l’autre.
Durée
45 minutes (5 phases)
Matériel
– salle informatique ;
– fichier seance1.

1. Représentation initiale

binômes | 10 min. | découverte

Élèves :
- remplir les champs suivants du fichier seance1 :
  - nom;
  - date;
  - exemples d'eau à l'état liquide;
  - exemples d'eau à l'état solide;
  - à votre avis, comment l'eau passe-t-elle d’un état à l'autre?

Enseignant :
-imprimer la feuille une fois la feuille remplie.

2. Rétroaction

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Enseignant :
- faire un retour en classe de la phase précédente;
- faire ressortir la nécessité d'une source de chaleur ou de froid pour faire passer d'un état à l'autre.

3. Schématisation

binômes | 10 min. | découverte

Élèves :
- remplir la dernière partie de la feuille imprimée : «Quelle expérience pourrait-on faire pour voir le passage de l'eau d'un état à l'autre? Faire un schéma.»;
- coller la feuille dans le cahier de science.

4. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Enseignant :
- faire un retour en classe de la phase précédente ;
- écrire la trace écrite au tableau, en fonction de ce qu'il a été dit précédemment. Exemple de trace écrite : «Pour changer d'état, de solide à liquide ou de liquide à solide, l'eau a besoin soit de chaleur, soit d'une source de froid.»

5. Trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Élèves :
- recopier la trace écrite du tableau dans le cahier de science.

2

Comment savoir s’il fait chaud ou froid ?

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– utiliser des thermomètres pour mesurer la température de l’eau placée dans diverses conditions.
Durée
45 minutes (5 phases)
Matériel
– thermomètre ;
– bouteilles en verre ;
– tubes à encre de stylo à bille ;
– pâte à modeler.

1. Situation de départ

collectif | 5 min. | recherche

Enseignant :
- «L'eau existe sous forme solide liquide et sous forme solide. Pour passer d'un état à l'autre, l'eau a besoin soit de chaleur, soit d'une source de froid. Comment fait-on pour savoir s'il fait chaud ou s'il fait froid?»;
- réponse attendue : le thermomètre;
- question : «Comment lire la température sur un thermomètre?».

2. Présentation du thermomètre

collectif | 10 min. | découverte

Enseignant :
- présenter le thermomètre à la classe;
- laisser un temps d'observation;
- question : «quelles sont les différentes parties du thermomètre?»

Élèves :
- nommer les différentes parties du thermomètre.

Enseignant :
- préciser le vocabulaire;
- expliquer la lecture du thermomètre ;

3. Lecture du thermomètre

individuel | 5 min. | entraînement

Élèves :
- reporter la température indiquée par le thermomètre sur son ardoise.

Enseignant :
- corriger le report de température.

4. Construction d’un thermomètre

binômes | 20 min. | découverte

Élèves :
- fabriquer un thermomètre;
- le mettre dans de l'eau chaude, ou sur le radiateur;
- schématiser l'expérience sur son cahier de science;
- observer l'augmentation de température.

5. Trace écrite

individuel | 5 min. | découverte

Enseignant :
- écrire au tableau: «Le thermomètre est constitué d'un tube très fin en verre. Les petits traits sont des graduations. La température se mesure en degrés Celsius.»

Élèves :
- recopier la trace écrite dans le cahier de sciences.

3

Comment faire fondre un glaçon le plus vite possible ?

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– observer la fusion de l’eau (CP) ;
– identifier les facteurs de fusion de l’eau (CE1).
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
– glaçons ;
– radiateur ;
– bonnet de laine ;
– sèche-cheveux (2) ;
– sac isotherme ;
– récipients pour les glaçons.
Informations théoriques
La laine est un isolant, ce qui va ralentir la fonte du glaçon.

1. Mise en place du protocole

collectif | 15 min. | recherche

Élèves:
- mettre ensemble en place un protocole pour trouver les différentes façons manière de faire fondre un glaçon.
- quelques pistes à valider ou à invalider avec les élèves:
  - dans la classe à l'ombre;
  - dans la classe au soleil;
  - dans la main;
  - dans un sac isotherme;
  - dans le frigidaire;
  - dans le congélateur;
  - sur le radiateur;
  - emballé dans un bonnet de laine;
  - en soufflant dessus;
  - avec un sèche-cheveu, air chaud;
  - avec un sèche-cheveu, air froid.
- comparer les vitesses de fusion : mesurer le temps dont le glaçon a eu besoin pour fondre s'il a fondu au bout de dix minutes, sinon évaluer l'avancement de sa fonte.

2. Expérience

binômes | 15 min. | recherche

Élèves:
- chaque binôme met en place une des expériences imaginées durant la phase précédente. Une même expérience peut être faite par deux binômes distincts.

3. Rétroaction

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Enseignant:
- faire un retour en classe de la phase d'expérience;
- faire récapitulatif au tableau des expériences précédentes.

4. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Élèves :
- Écrire dans le cahier de science le texte suivant :

« Comment faire fondre un glaçon le plus rapidement possible ?

Aujourd'hui, nous avons essayé de trouver quelle est la méthode la plus efficace pour faire fondre des glaçons. Nous avons fait les expériences'suivantes :

<tableau récapitulatif>

L'eau existe sous forme liquide et sous forme solide, c'est la même substance. La chaleur permet de faire fondre la glace. Plus il fait chaud, plus le glaçon fond rapidement. »

4

Comment fabriquer de la glace ?

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– observer la solidification de l’eau (CP) ;
– utiliser des thermomètres pour mesurer la température de l’eau placée dans diverses conditions (CP+CE1) ;
– identifier les facteurs de solidification de l’eau (CE1).
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
– glace pilée ;
– sel.

1. Mise en place du protocole

collectif | 10 min. | recherche

Élèves :
- mettre ensemble en place un protocole pour trouver les différentes façons manière de fabriquer un glaçon.
- quelques pistes à valider ou à invalider avec les élèves:
  - dans le frigidaire;
  - dans le congélateur du frigidaire;
  - dans le congélateur;
  - dans un mélange glace pilée + sel.
- comparer les vitesses de solidification : mesurer l'état d'avancement au bout de dix minutes.

2. Expérience

binômes | 25 min. | découverte

Élèves :
- chaque binôme met en place une des expériences imaginées durant la phase précédente. Une même expérience peut être faite par deux binômes distincts.
- prendre la température toutes les 5 minutes, pendant 20 min ;
- schématiser l’expérience sur son cahier de science ;

3. Rétroaction

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Enseignant :
- faire un retour en classe de la phase d'expérience;
- écrire au tableau un résumé de l'expérience.

4. Trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Élèves :
- recopier la trace écrite du tableau dans son cahier de science.

5

Glace, neige, grêle et brouillard

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– connaitre les états liquide et solide de l’eau dans la nature et en relation avec certains phénomènes météorologiques observés (formation de glace, neige, grêle, brouillard).
Durée
45 minutes (5 phases)

1. Situation de départ

collectif | 5 min. | découverte

Enseignant :
- «L'eau existe sous différentes formes dans la nature. Je vais vous donner une photo. En groupe de trois, il va falloir trouver s'il y a une relation avec l'eau. À la fin vous expliquerez devant toute la classe quelle est votre analyse.»

2. Recherche

groupes de 3 | 10 min. | recherche

Élèves :
- relever les relation qu'il y a entre la photo est l'eau. L'eau est sous quelle forme, à quelle température?

3. Présentation

collectif | 20 min. | découverte

Élèves :
- présenter à tour de rôle au tableau sa photo et son analyse.

4. Rétroaction

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Enseignant :
- faire un retour en classe de la phase d'expérience ;
- écrire au tableau un résumé des exposés.

5. Trace écrite

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Élèves :
- recopier la trace écrite du tableau dans son cahier de science.

6

Préparer des sucettes glacées

Dernière mise à jour le 31 mars 2014
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
– savoir réutiliser ses connaissances ;
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
– feuilles d'évaluation ;
– cure-dents ;
– bac à glaçons ;

1. Évaluation

individuel | 15 min. | évaluation

Élèves :
- remplir l'évaluation.

2. Comment préparer des sucettes glacées ?

collectif | 15 min. | recherche

Élèves :
- résoudre un problème pratique : « Comment faire tenir le bâton des sucettes glacées?»

3. Préparer les sucettes glacées

groupes de 8 | 15 min. | réinvestissement

Élèves :
- préparer les sucettes glacées.