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Démarche d'investigation en 5ème

Masse et volume lors de la solidification de l'eau

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 fiche élève (210 Ko)

Type d'activité : TP avec démarche d'investigation
Prérequis :

les états de l'eau, noms des changements d'état

Objectifs :

- découvrir comment varient la masse et le volume pendant un changement d’état,

- se poser des questions et formuler des hypothèses,

- imaginer une expérience, établir une liste de matériel et rédiger un protocole,

- tirer des conclusions et les mettre en commun dans la classe.

Durée :

1 h 30 min

Matériel :

Quelques béchers et petites éprouvettes contenant de la glace, des balances, des plaques chauffantes, du mélange réfrigérant, des béchers, des tubes à essais, des feutres (ou élastiques) pour indiquer le niveau de l’eau dans les tubes, des blouses.

Document élève :

1. Quelles questions te poses-tu ?

2. Quelles sont tes hypothèses ?

(Commence tes phrases par : << peut-être que ... >> )

3. Imagine l’expérience qui te permettra de vérifier ces hypothèses.

(n’oublie pas de faire des schémas !)

4. Si tu as l’autorisation de ton professeur, réalise ces expériences.

5. Qu’observes-tu ?

6. Qu’en déduis-tu ?

 

Fiche corrigée :

1ère séance

Si possible, débuter cette activité à la moitié d’une séance, de façon à avoir le temps de faire les deux premières questions.

D’abord les élèves s’approprient le document, ils commencent à se poser des questions (notées dans leur cahier).

Puis on fait une mise en commun de toutes les questions, le professeur les note au tableau et on fait le tri pour ne sélectionner que celles qui sont jugées intéressantes par la classe. Ces questions sont notées en rouge dans les cahiers.

Par rapport à une question de son choix, l’élève formule une hypothèse.

C’est la fin de la séance. Les élèves auront comme travail à faire à la maison, d’imaginer une expérience qui permettra ou non de valider leur hypothèse.

Ils doivent alors établir une liste du matériel dont ils auront besoin puis rédiger le protocole de leur expérience. (Les élèves qui sont en avance peuvent déjà commencer à faire ce travail si la séance n’est pas tout à fait terminée).

2ème séance :

Les élèves ont imaginé une expérience, il s’agit de leur donner le matériel qui conviendra le mieux pour la réaliser.

Pour ma part, les manipulations ont été en général :

  • Mesurer la masse d’un bécher contenant de la glace, on fait fondre la glace, puis on pèse à nouveau.

  • Mesurer le volume de glace contenue dans une petite éprouvette, on fait fondre la glace puis on observe.

  • Mettre un peu d’eau dans un tube à essais, indiquer le niveau d’eau au feutre (petite moitié du tube), peser le tube, le plonger dans un mélange réfrigérant, observer et peser le tube lorsque l’eau s’est solidifiée.

Les élèves réalisent leurs expériences puis notent dans leur cahier leurs observations et peuvent alors vérifier leurs hypothèses.

Remarques : Pour les élèves qui souhaitaient faire la manipulation dans l’autre sens (faire solidifier l’eau dans un bécher ou une éprouvette au lieu de la faire fondre) j’ai expliqué que cela prendrait trop de temps et je leur ai dit que j’avais déjà préparé de la glace pour qu’il en fasse plutôt la fusion.

Conserver au moins dix minutes pour mettre en commun toutes les observations et rédiger ensemble une trace écrite dans les cahiers.

Prolongement possible : Pour la séance suivante, faire rédiger aux élèves la réponse au Schtroumpf.


Groupe InSitu Mâcon - Année 2006-2007 || Sophie SALAS - Collège Prud'Hon - CLUNY || Novembre 2007