Les états et changements d'état de l'eau

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2.
Auteur
L. STRHAN
Objectif
- Connaître les trois états physiques de l’eau.
- Mettre en évidence les caractéristiques de différents états physiques observés.
- Isoler des paramètres intervenant dans l’évaporation (température, surface libre, ventilation…).
- Maîtriser le vocabulaire suivant : état physique, matière, solide, liquide, gazeux, ébullition, évaporation, vapeur, condensation, fusion, solidification, glace.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Rechercher, extraire et organiser l’information utile
  • Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes
  • Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer
  • Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l’aide d’un langage adapté
Dates
Créée le 07 septembre 2014
Modifiée le 07 septembre 2014
Statistiques
328 téléchargements
7 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Séance 1 : Les états de l'eau
Séance 2 : Quelles sont les caractéristiques de l'eau à l'état liquide?
Séance 3 : A quelle température la glace se transforme-t-elle en eau liquide? LA FUSION
Séance 4 : A quelle température la glace se transforme-t-elle en glace? LA SOLIDIFICATION
Séance 5 : Jusqu’à quelle température peut-on faire chauffer l’eau liquide ? LA VAPORISATION
Séance 6 : Qu’est-ce qui fait évaporer l’eau liquide plus vite ?
Séance 7 : Comment transformer la vapeur d’eau invisible en eau liquide ? LA CONDENSATION
Séance 8 : évaluation

Déroulement des séances

1

Quels sont les trois états de l’eau ?

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Faire émerger les représentations des élèves.
- Identifier les trois états de l’eau à partir de photographies de la nature (les trouver et les classer)
Durée
60 minutes (3 phases)
Matériel
Tableau, feutres
Photographies représentant les différents états de l'eau

1. Situation de départ

collectif | 10 min. | découverte
Questions : Comment la neige fond elle? Comment se forment les plaques de verglas ?
PE : Recueillir les conceptions initiales des élèves.

2. Recherche, observation

groupes de 6 | 30 min. | recherche
❶ Question de départ : Où peut-on trouver de l’eau dans la nature ?
PE : Recueillir les conceptions initiales des élèves.
❷ PE : Montrer une par une des photographies de l’eau sous différentes formes (verglas, grêle, neige…).
Consigne : Identifier, pour chaque photo, sous quelle forme se présente l’eau.
❸ Elaboration d’un classement
Question :L’eau existe sous trois états physiques, lesquels ?
E : Les élèves proposent des réponses.
Réponse attendue : état solide, état liquide, état gazeux
PE : Afficher au tableau les différentes photographies imprimées + une grande affiche « les états de l’eau » divisée en 3 
colonnes : « état liquide, état solide, état gazeux ».
Consigne : Classer les photographies en 3 groupes selon l’état de l’eau.
E : Les groupes effectuent un classement sur leur cahier d’essai.
❹ Mise en commun
E : Les élèves proposent et justifient leurs classements.
PE : Coller les images sur l’affiche une fois que le classement est établi

3. Trace écrite

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation
E : Les E collent la fiche 1 et font l’exercice.
Puis ils copient la leçon 1.
2

Quelles sont les caractéristiques de l’eau à l’état liquide ?

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Déterminer les propriétés de l’eau à l’état liquide.
- Connaitre le vocabulaire : forme propre, surface horizontale, comprimer.
Durée
70 minutes (3 phases)
Matériel
- Fiche 2
- Vignettes expérience 1
- Récipients identiques pour tous
les groupes (petits pots en verre) + eau
- 1 récipient par groupe parmi les suivants : verres à moutarde, verres à pied, bouteilles.
- Vignettes expérience 2
- 1 bouteille par groupe
- Vignettes expérience 3
- 1 seringue par groupe
- Vignettes expérience 4

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement
Question : Quels sont les trois états de l’eau ? 
Réponse attendue : liquide, solide, gazeux.
PE : Faire citer des exemples.
E : Illustrer avec les exemples vus à la séance précédente. Si besoin s’aider de l’affiche réalisée

2. Situation de départ

individuel | 5 min. | découverte
PE : Expliquer que l’on va réaliser des expériences sur l’eau liquide pour en déterminer les propriétés.
Recueillir les conceptions initiales des E.
Question : Quelles sont les caractéristiques de l’eau à l’état liquide ? 
E : Les élèves proposent des réponses.
Réponses attendues : ça glisse, ça coule…

3. Recherche, expérimentation

groupes de 3 | 60 min. | recherche
❶ Expérience 1 : Les liquides n’ont pas de forme propre. [1]
PE : Demander à chaque groupe d’aller chercher de l’eau au robinet et de la rapporter à sa place.
Question : Comment faire ?
E : Expliquer qu’il faut un récipient (bouteille, pot).
Question : Que peut-on en conclure ?
E : Conclure qu’on ne peut pas saisir l’eau liquide entre ses doigts.
Coller la vignette de l’expérience 1. Ecrire la conclusion.
❷ Expérience 2 : Les liquides n’ont pas de forme propre. [2]
PE : Demander à chaque groupe de transvaser l’eau du récipient dans un autre récipient.
E : Réaliser l’expérience.
PE : Prendre un récipient de chaque type rempli et les mettre sur une table en tant qu’expériences-témoins à observer pour la mise en commun.
Question : Que peut-on en conclure sur la forme de l’eau liquide ?
E : Conclure que l’eau liquide n’a pas de forme propre : elle prend celle de son récipient.
Coller la vignette de l’expérience 2, tracer le niveau d’eau dans les récipients au crayon bleu et à la règle. Ecrire la conclusion.
❸ Expérience 3 : Les liquides ont une surface horizontale.
PE : Demander à chaque groupe de transvaser l’eau dans une bouteille (à 
l’aide d’un entonnoir si nécessaire), d’attendre que l’eau soit au repos et 
d’observer la surface du liquide. Puis de pencher la bouteille contenant 
l’eau, d’attendre que l’eau soit au repos et d’observer la surface du liquide.
E : Réaliser l’expérience.
Question : Que peut-on en conclure sur la surface de l’eau liquide ?
PE : Si nécessaire refaire l’expérience devant la classe.
E : Conclure que la surface de l’eau liquide au repos est toujours 
horizontale.
Coller la vignette de l’expérience 3, tracer la surface de l’eau dans les 
bouteilles au crayon bleu et à la règle. Ecrire la conclusion.
❹ Expérience 4 : On ne peut pas comprimer un liquide.
PE : Demander à chaque groupe de remplir une seringue d’air, de boucher 
le trou et d’appuyer.
Question : Que peut-on en conclure ?
E : On peut comprimer l’air.
PE : Demander à chaque groupe de renouveler l’expérience, cette fois-ci 
en remplissant la seringue d’eau.
Question : Que peut-on en conclure ?
E : On ne peut pas comprimer l’eau liquide.
Coller la vignette de l’expérience 4, barrer la flèche indiquant la 
compression. Ecrire la conclusion.
❺ PE : Expliquer que ces conclusions sont valables pour tous les corps 
liquides.
 
3

Passage de l'état solide à l'état liquide

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Imaginer et mettre en œuvre des expériences pour
déterminer la température de fusion de la glace.
- Mettre en évidence que le mélange intime de glace et
d’eau liquide est à 0°C.
- Savoir que la glace fond (ou que l’eau reste liquide)
lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
- Réaliser un relevé de températures.
Durée
120 minutes (4 phases)
Matériel
Glaçons, thermomètres, récipients, cahier d'expérience
Tableau
fiche expérience, fiche de relevé
Remarques
Cette séance sera divisée en deux le temps de la fonte des glaçons.
Un élève de chaque groupe ira toutes les 10 minutes noter la température.

1. Situation de départ / conception d'un protocole

collectif | 5 min. | recherche
PE : Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir à quelle température la glace fond, ou à quelle température l’eau solide devient liquide.
Question : A quelle température la glace fond-elle pour se transformer en eau 
liquide ?
PE : Demander aux élèves d’imaginer une expérience permettant de répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies sur une affiche.
E : Les élèves proposent des réponses.
Réponses attendues : Mettre de l’eau dans un récipient avec un thermomètre dedans, le mettre au congélateur, attendre que l’eau gèle, le 
sortir et regarder la température quand la glace fond.

2. Expérimentation

groupes de 3 | 75 min. | recherche
 E : Remplir une « fiche d’expérience ».
- Ecrire la question posée : A quelle température la glace fond-elle ?
- Ecrire son hypothèse : Je pense que la glace fond à …°C.
- Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un récipient plein d’eau avec un thermomètre au congélateur et nous attendons que l’eau soit gelée.
Puis nous observons la température lorsque la glace fond.
- Réaliser le schéma de l’expérience.
 
PE : Réaliser le schéma au tableau pour aider à sa réalisation.
PE :  Distribuer une fiche de relevés par groupe afin de la découvrir.
 Distribuer les récipients et les thermomètres.
 Puis expliquer le protocole expérimental :
Relever la température toutes les 5 minutes (repérer le temps précisément sur la pendule) et dessiner ce qui se passe dans le récipient.
 
 E : Réaliser l’expérience.
A la fin de l’expérience : relier au feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique.
 

3. Interprétation de résultats

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Collectif oral

 PE : Afficher les relevés de températures de chaque groupe.
Questions :
 Quelle était la question posée au départ ?
 Quelles étaient vos hypothèses ?
 Pouvez-vous répondre à la question ? (difficile)
 Quelle était la température au début ? (-5°C/-10°C, des températures négatives)
 Au bout de combien de temps avons-nous eu le mélange eau/glace ? (5’/10’)
 Combien de temps a duré le mélange eau/glace ? (50’)
 Comment est la courbe pendant le mélange eau/glace ? (faire prendre conscience de la notion de palier, la température reste constante, proche de O°C)
 Que se passe-t-il lorsque la glace est toute fondue ? (La température remonte pour se remettre au niveau de la température ambiante de la classe.)
E : Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.
- Ecrire les observations et conclusions : La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
 
Individuel écrit
E : Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.
- Ecrire les observations et conclusions : La glace fond lorsqu’elle est portée à une température supérieure à 0°C.
 

4. Trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation
Les E collent la fiche 3 et observent le graphique. Puis ils copient la leçon 3.
4

A quelle température l’eau se transforme-t-elle en glace ? (LA SOLIDIFICATION)

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Mettre en œuvre une expérience pour déterminer la température de solidification de l’eau.
- Savoir que l’eau gèle (ou reste solide) lorsqu’elle est portée à une température inférieure à 0°C.
- Réaliser un relevé de températures.
Durée
120 minutes (5 phases)
Remarques
Au préalable Mélange réfrigérant (en masse) = 2/3 glace pilée + encre + 1/3 gros sel
- Faire congeler la veille environ 1L d’eau colorée avec de l’encre dans des
bacs à glaçons. (Le colorant sert à bien faire la distinction pour les élèves
entre l’eau qui va geler à l’intérieur du flacon, et la glace du mélange
réfrigérant.)
- Juste avant l’expérience, piler la glace enfermée dans un torchon avec un
marteau.
- Mélanger la glace et 200g à 300g de gros sel en faisant des couches
successive

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement
Question : Qu’est-ce que la fusion ?
Réponse attendue : La fusion est le passage de l’eau de l’état solide à l’état liquide. On observe un palier à 0°C durant lequel il y a un mélange d’eau et de glace

2. Situation de départ / Conception d’un protocole

collectif | 10 min. | découverte
PE : Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir à quelle 
température l’eau liquide change d’état et devient solide, c’est-à-dire se 
transforme en glace.
Question : A quelle température l’eau gèle-t-elle pour se transformer en glace ?
PE : Demander aux élèves d’imaginer une expérience permettant de 
répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies au tableau.
E : Les élèves proposent des réponses. 
Réponses attendues : Utiliser réfrigérateur, freezer, congélateur ; 
Refroidir, enlever de la chaleur à l’eau…
Question : Peut-on suivre l’évolution de la température de l’eau que l’on veut 
congeler si on la place à l’intérieur d’un congélateur ? (Non, si la porte du 
congélateur est fermée on ne pourra rien observer.)
PE : Expliquer que l’on va produire la même action qu’un congélateur mais 
différemment, à l’aide d’un mélange réfrigérant de manière à pouvoir 
observer les températures.

3. Expérimentation

collectif | 60 min. | recherche
❶ E : Remplir une « fiche d’expérience ».
- Ecrire la question posée : A quelle température l’eau gèle-t-elle ?
- Ecrire son hypothèse : Je pense que l’eau se transforme en glace à …°C.
❷ PE :  Distribuer une fiche de relevés par groupe afin de la découvrir.
 Distribuer un bécher contenant un mélange réfrigérant bleu. On expliquera la composition du mélange aux E par la suite.
 Distribuer ensuite un flacon contenant de l’eau (à moitié) et un thermomètre.
 Puis expliquer le protocole expérimental :
Repérer le temps sur la pendule pour démarrer l’expérience et placer le flacon dans le bécher.
Bien conseiller aux élèves de ne pas mettre de mélange réfrigérant dans l’eau du flacon, ce qui fausserait l’expérience.
Effectuer les relevés de température aux temps suivants : 3 min, 6 min, 10 min, 14 min, 19 min et 25 min. Soulever le flacon pour observer l’eau à l’intérieur puis vite le remettre dans le mélange réfrigérant.
Reporter le résultat sur la fiche et faire les schémas correspondants.
❸ E : Réaliser l’expérience.
A la fin de l’expérience : relier au feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique

4. Interprétation des résultats

collectif | 30 min. | mise en commun / institutionnalisation
❶ PE : Afficher les relevés de températures de chaque groupe.
Questions :
 Quelle était la question posée au départ ?
 Quelles étaient vos hypothèses ?
 Pouvez-vous répondre à la question ?
 D’après vous, à quelle température commence-t-on à avoir de la glace ?
(autour de 0°C)
❷ E : Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.
- Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un flacon contenant de l’eau avec un thermomètre dans un récipient contenant un mélange réfrigérant bleu.- Réaliser le schéma de l’expérience.
PE : Réaliser le schéma au tableau pour aider à sa réalisation.
- Ecrire les observations et conclusions : L’eau gèle lorsqu’elle est portée à une température inféruieure à 0°C

5. Trace écrite

individuel | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation
E : Les E collent la fiche 4 et observent le graphique.
Puis ils copient la leçon 4
5

Jusqu’à quelle température peut-on faire chauffer l’eau liquide ? (LA VAPORISATION)

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Mettre en œuvre une expérience pour déterminer la température d’ébullition de l’eau.
- Savoir que l’eau peut chauffer jusqu’à 100°C.
- Savoir que l’eau liquide se transforme en vapeur d’eau (évaporation).
Durée
135 minutes (5 phases)
Matériel
- Par élève : 1 fiche d’expérience
- Par élève : 1 fiche de relevés
- Pour la classe : 1 pendule + 1 récipient Pyrex + 1 plaque chauffante + 1 thermomètre de cuisson (-10°C à
+110°C)
Remarques
Pour des raisons de sécurité, l'expérience de la phase 3 est réalisée par le PE.

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement
Questions : Qu’est-ce que la fusion ? la solidification ?
Réponse attendue : La fusion est le passage de l’eau de l’état solide à l’état liquide. La solidification est le passage de l’eau de l’état liquide à l’état solide. On observe dans les deux cas un palier à 0°C durant lequel il y a un mélange d’eau et de glace

2. Situation de départ / Conception d’un protocole

collectif | 10 min. | découverte
PE : Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir jusqu’à 
quelle température on peut faire chauffer l’eau liquide.
Question : Jusqu’à quelle température peut-on faire chauffer l’eau liquide ? 
PE : Demander aux élèves d’imaginer une expérience permettant de 
répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies au tableau.
E : Les élèves proposent des réponses. 
Réponses attendues : Utiliser une casserole, une plaque chauffante, un 
thermomètre pour mesurer la température…
Question : Peut-on utiliser le même thermomètre que la dernière fois, qui va 
jusqu’à 40°C ?
Réponses attendues : Non, il faut utiliser un thermomètre qui va plus loin, 
qui supporte les températures hautes.
PE : Expliquer que l’on va utiliser un récipient transparent plutôt qu’une 
casserole afin de pouvoir bien observer ce qui se passe à l’intérieur, et un 
thermomètre de cuisson (spécial pour la cuisine).
Expliquer que l’on va faire un trait rouge au feutre sur le récipient pour 
marquer le niveau de l’eau.
Question : A votre avis, que va-t-il se passer ?
Réponses attendues : L’eau va disparaitre, ça va faire de la vapeur, ça va 
faire des bulles

3. Expérimentation

collectif | 60 min. | recherche
❶ E : Remplir une « fiche d’expérience ».
- Ecrire la question posée : Jusqu’à quelle température peut-on faire chauffer l’eau ?
- Ecrire son hypothèse : Je pense que l’eau peut-être chauffée jusqu’à …°C.
- Décrire l’expérience à l’écrit : Nous mettons un récipient plein d’eau avec un thermomètre sur une plaque chauffante.
❷ PE :  Distribuer une fiche de relevés par groupe afin de la découvrir.
 Puis expliquer le protocole expérimental :
Relever la température toutes les 5 min. et dessiner ce qui se passe dans le récipient. Reporter le résultat sur le fiche et faire les schémas 
correspondants. Chaque groupe viendra à tour de rôle et rendra compte à la classe : température indiquée par le thermomètre + ce qui se passe dans le récipient. 
 Repérer le temps sur la pendule pour démarrer l’expérience. Allumer la plaque chauffante et faire remplir la situation au temps 0 pour le 1erthermomètre.
❸ E : A tour de rôle, les groupes viennent observer et rapporte au reste de la classe ce qu’ils voient :
- Le niveau de l’eau est plat, puis avec des vagues.
- Il y a de petites bulles au fond au début, puis de grosses bulles partout.
- Il y a du brouillard au-dessus du récipient : toucher avec les mains et sentir que c’est mouillé.
- Il y a de la buée sur le bord intérieur du récipient.
- On entend du bruit lorsque l’eau bout.
- Il y a de petits grains blancs qui ressemblent à du sel.
- Le niveau de l’eau baisse de plus en plus.
❹ E : Au bout de 25 min, remarquer que la température ne monte plus.
PE : Augmenter alors la puissance de la plaque chauffante pour voir si ça change quelque chose. (Non, il y a plus de bulles, mais la température ne monte pas.)
Au bout de 40 min, arrêter les schémas : ça ne change pas.
E : A la fin de l’expérience : relier au feutre tous les niveaux des thermomètres pour réaliser le graphique

4. Interprétation des résultats

collectif | 45 min. | mise en commun / institutionnalisation
❶ PE : Afficher les relevés de températures de chaque groupe.
Questions :
 Quelle était la question posée au départ ?
 Quelles étaient vos hypothèses ?
 Pouvez-vous répondre à la question ?
 D’après vous, jusqu’à quelle température peut-on chauffer l’eau ? (L’eau chauffe jusqu’à 102°C. Elle reste à 102°C même quand on augmente la puissance, et même si on attend plus longtemps.)
❷ E : Compléter la « fiche d’expérience » : valider ou non son hypothèse de départ.
- Réaliser le schéma de l’expérience.
PE : Laisser les E dessiner librement l’expérience et les encourager à légender le schéma.
Il sera repris dans la trace écrite.
- Ecrire les observations et conclusions : L’eau liquide peut chauffer jusqu’à 100°C.
❸ PE : Amener les E à expliquer les phénomènes de changement d’état de l’eau.
Questions :
 Pourquoi le niveau de l’eau baisse-t-il ? (L’eau part en vapeur, elle s’évapore)
 Voyez-vous la vapeur sortir ? (Oui, on voit la vapeur au-dessus).
PE : Expliquer qu’on a l’habitude de dire que c’est de la vapeur ce n’en est pas puisque la vapeur est invisible. En réalité c’est du brouillard, comme un petit nuage formé de toutes petites gouttes d’eau liquide : quand les bulles de vapeur (ébullition) sortent de l’eau bouillante, elles ont froid et se retransforment en eau liquide, puis elles se retransforment en vapeur dans l’air (évaporation). La vapeur invisible est au-dessus du brouillard, dans l’air.
Questions :
 Voyez-vous la vapeur d’eau dans la classe ? (Non, elle est invisible.)
 D’où viennent les gouttes sur le bord du récipient ? (C’est la vapeur qui se transforme en eau liquide au contact du froid, comme la buée dans la salle de bain, c’est la condensation.) A votre avis, de quoi sont faites les grosses bulles dans l’eau ? (d’air)
PE : Expliquer qu’on dirait des bulles d’air mais qu’en réalité ce sont des bulles de vapeur d’eau qui se forment et qui vont partir. Les bulles d’air sont les toutes petites bulles qu’on voit au début de l’expérience au fond du récipient.
 Quand le thermomètre indique 102°C, comment est l’eau dans le récipient ? (Elle bout.)
 Que remarquez-vous sur le graphique que vous avez obtenu en reliant au feutre les températures des thermomètres ? (Il y a un palier)

5. Trace écrite

individuel | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation
E : Les E collent la fiche 5 et complètent la légende du schéma avec le PE.
Puis ils copient la leçon 5
6

Qu’est-ce qui fait évaporer l’eau liquide plus vite ?

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Déterminer expérimentalement les facteurs qui agissent sur la vitesse d’évaporation.
- Savoir que l’eau s’évapore plus vite quand elle est chauffée, soumise au vent ou lorsque sa surface de contact avec
l’air est grande.
Durée
155 minutes (6 phases)

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement
Question : Qu’est-ce que l’évaporation ?
Réponse attendue : L’évaporation est le passage de l’eau de l’état liquide à l’état gazeux. On observe un palier à 100°C

2. Situation de départ / Emission d’hypothèses

collectif | 10 min. | découverte
PE : Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir ce qui permet de faire évaporer l’eau liquide plus vite.
Question : Qu’est-ce qui fait évaporer l’eau liquide plus vite ? 
Les hypothèses sont recueillies sur une affiche

3. Discussion

collectif | 30 min. | découverte
❶ 1er débat : Est-ce que l’eau s’évapore aussi sans plaque chauffante, dans la nature par exemple ? 
Réponse attendue : Oui, avec le soleil. / Non, dans la nature, l’eau est froide.
PE : Procéder à un vote à main levée. Faire argumenter les réponses.
❷ Expérience 1 : L’éponge du tableau
Question : Comment est l’éponge ? (sèche)
Je vais la mouiller et je vais essuyer le tableau, que va-t-il se passer ? (ça va sécher, l’eau va s’évaporer, le tableau sèche)
Comment sera l’éponge demain ? (Elle sera à nouveau sèche, l’eau va s’évaporer.)
Dans la nature, où va l’eau des flaques ? (Elle s’évapore, ça fait des nuages.)
Est-ce que vous pensez toujours la même chose pour le vote de tout à l’heure : l’eau s’évapore-t-elle aussi sans plaque chauffante ? (Elle s’évapore aussi, mais on ne la voit pas, c’est comme quand on grandit, on ne le voit pas tout de suite, on le voit au bout de plusieurs mois.)
❸ 2ème débat : Est-ce possible de faire évaporer l’eau plus vite et comment peut-on faire ? 
PE :  Pour faciliter le lien avec les situations de la vie quotidienne des élèves, on peut ajouter l’expression « faire sécher plus vite » qui est plus parlante pour les E.
Eponge + eau Lister les réponses des E en éliminant par la discussion celles qui ne répondent pas à la question (ex : « essuyer l’eau » ne convient pas car s’évaporer signifie que l’eau se transforme en vapeur dans l’air, pas dans une serviette).
 Puis faire déduire le critère commun et l’écrire à côté, selon la démarche suivante : Le PE fait une croix de couleur devant les réponses prenant en compte le même facteur et fait trouver le facteur par les E.

4. Conception des protocoles / Expérimentations

groupes de 6 | 60 min. | découverte
Collectif / Oral
❶ PE :  Expliquer le protocole expérimental :
Nous avons 4 facteurs à tester donc 4 expériences à faire. Nous allons faire 4 groupes et chaque groupe réalisera une expérience.
 Demander aux élèves d’imaginer les expériences permettant de tester les 5 facteurs. Les propositions sont recueillies au tableau. 
E : Les élèves proposent des réponses. 
Réponses attendues :
 Expérience 1 – La chaleur : un pot sur un radiateur, l’autre sur une table
 Expérience 2 – La lumière : un pot dans le noir, l’autre dans la classe
 Expérience 3 – Le vent : un pot devant le ventilateur, l’autre non
 Expérience 4 – La surface : de l’eau dans une grande barquette et dans un petit pot (ou du linge en boule et du linge étendu)
4 groupes / écrit
❷ PE :  Distribuer à chaque groupe une feuille blanche sur laquelle les E écriront le matériel dont ils ont besoin et feront le schéma légendé de l’expérience qui leur est attribuée.
 Présenter aux E le matériel disponible.
E : Les élèves réalisent le schéma de leur expérience.
Collectif / Oral
❸ E : Chaque groupe présente l’expérience qu’il a imaginée à la classe et répond aux questions.
PE : Préciser qu’il faudra observer régulièrement et noter les observations faites au dos de la feuille blanche.
5 groupes / manipulation
❹ E : Chaque groupe met en place son expérience.
Les expériences se dérouleront sur plusieurs jours si nécessaire.
 

5. Interprétation des résultats

collectif | 40 min. | mise en commun / institutionnalisation
PE : Distribuer une fiche d’expérience par E et par expérience.
E : Les E complètent chaque fiche avec le PE, expérience par expérience :
1. Reformuler précisément la question que l’on se pose.
2. Lister le matériel nécessaire à l’expérience.
3. Décrire l’expérience par une phrase et un schéma. Le schéma est réalisé au tableau par un E du groupe concerné.
4. Conclure

6. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

E : Les E collent la fiche 6 puis ils copient la leçon 6. 

7

Comment transformer la vapeur d’eau invisible en eau liquide ? (LA CONDENSATION)

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Mettre en œuvre une expérience pour condenser la vapeur d’eau.
- Savoir lorsque la vapeur d’eau se refroidit elle se transforme en eau liquide.
Durée
120 minutes (4 phases)
Matériel
1 récipient Pyrex +1 miroir + 1 plaque chauffante + eau + colorant vert
1 récipient en verre + eau + des glaçons + colorant vert

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement
Questions : Qu’est-ce que la vaporisation ?
Réponse attendue : Quand l’eau bout (ébullition) et s’évapore (évaporation), elle se transforme en vapeur d’eau invisible qui un gaz mélangé à l’air. Le brouillard et la buée que l’on voit sont de l’eau à l’état liquide.
Que faut-il pour que la vapeur d’eau se transforme en eau liquide ?
Réponse attendue : Il faut que la vapeur d’eau rencontre du froid.

2. Situation de départ / Conception d’un protocole

collectif | 25 min. | découverte
Collectif / Oral
❶ PE : Expliquer que l’on va réaliser une expérience pour savoir comment 
faire pour passer l’eau de l’état gazeux à l’état liquide.
Question : Comment transformer la vapeur d’eau invisible en eau liquide ? 
Groupe de 3 ou 4 / écrit
PE : Demander aux élèves d’imaginer une expérience permettant de répondre à la question posée. Les propositions sont recueillies au tableau.
E : Chaque groupe formule son hypothèse et propose sa réponse sous forme de schéma sur une feuille blanche. 
Réponses attendues :
- Placer un petit pot dans un grand pot contenant des glaçons.
- Chauffer de l’eau dans une casserole, placer une vitre au-dessus et récupérer l’eau dans un bol.
- Chauffer de l’eau, place au-dessus une pochette plastique scotchée avec des glaçons dessus.
- Mettre de l’eau bouillante dans un récipient et des glaçons dedans.
 
Collectif / oral
❷ Mise en commun
Chaque groupe présente son expérience à la classe.

3. Expérimentation

collectif | 60 min. | recherche
❶ PE : Proposer deux expériences qui seront menées collectivement.
Expliquer que l’utilisation d’un colorant vert permet de distinguer les gouttes d’eau de condensation qui sont transparentes.
 
❷ Expérience 1 :
PE : Chauffer de l’eau colorée dans un récipient en pyrex, placer une paroi froide au-dessus de l’eau chauffée (miroir ou vitre).
Question : Qu’observe-t-on ?
Réponses attendues : Les bulles de vapeur d’eau qui étaient dans l’eau bouillante se sont condensées :
- en buée sur le rebord intérieur du récipient
- en brouillard au-dessus du récipient
- en buée sur le miroir
 
❸ Expérience 2 :
PE : Mettre de l’eau colorée dans un récipient et des glaçons dedans.
Question : Qu’observe-t-on ?
Réponses attendues : La vapeur d’eau qui était mélangée à l’air de la 
classe s’est condensée en buée à l’extérieur du récipient en se 
refroidissant à son contact car le verre était refroidi par les glaçons.

4. Phase écrite

individuel | 30 min. | mise en commun / institutionnalisation
E : Les E collent la fiche 7. Ils observent les schémas des expériences réalisées précédemment et les conclusions sont relues et reformulées.
Puis les E copient la leçon 7.
8

Evaluation

Dernière mise à jour le 07 septembre 2014
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Vérifier les connaissances des élèves
Durée
20 minutes (1 phase)

1. EVALUATION

individuel | 20 min. | évaluation