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Nathalie Pélissier, institutrice dans le 20ème arrondissement, et moi-même, Solène Fleau, élève en première année de l’ESPCI ParisTech, avons choisi d’aborder l’eau et ses différents états dans sa classe de CE2. Les élèves étaient très motivés, ce qui nous a permis de réaliser de nombreuses expériences. Nous avons donc fait sept séances sur ce thème en essayant d’alterner une séance d’expériences et une séance de réflexion. Tous les ateliers étaient faits en groupe, la taille des groupes variant avec le matériel disponible pour les expériences. Ces expériences ont été choisies par les élèves seuls. Nous nous sommes contentées de leur apporter le matériel nécessaire sans orienter le choix du mode opératoire.
Afin de donner un éventuel coup de pouce à d’autres étudiants ou instituteurs qui voudraient s’inspirer de ce thème, je vais détailler les différentes séances que nous avons faites. Cependant, il est important de ne pas se restreindre à ces séances mais de rebondir aux questions des élèves. C’est ce que nous avons fait et ce qui nous a amené à suivre le déroulement suivant, mais il peut être tout à fait différent dans une autre classe.
– 1ère séance : introduction du thème
Recherche de l’eau dans la nature
Identification et tri de photos représentant de l’eau sous différents états
Mise en place de la notion d’état et du vocabulaire : solide, liquide, gaz
– 2ème séance : Notion de changement d’états
Mise en place de cette notion via une discussion sur la vie quotidienne avec la classe entière
Définition d’un mode opératoire
Mise en place du premier mode opératoire pour trouver les conditions nécessaires pour une vaporisation
– 3ème séance : Expériences
Réalisation des expériences
Critique des résultats
– 4ème séance : Mode opératoire pour réaliser une solidification
Mise en place autonome des modes opératoires et d’un mode opératoire commun pour montrer que l’eau solide prend plus de place que l’eau liquide
– 5ème séance : Expériences
Réalisation des expériences des élèves
Critique des résultats
Mise en évidence d’un autre changement d’état : la sublimation avec de la carboglace jetée dans de l’eau
– 6ème séance : Mode opératoire pour réaliser une liquéfaction le plus vite possible
Mise en place autonome des modes opératoires
Remise en cause de leurs connaissances avec l’expérience de la goutte d’eau en lévitation
– 7ème séance : Expériences
Réalisation des expériences
Critique des résultats
Le bilan des connaissances des élèves à la fin de cet atelier est assez vaste. Ils ont bien sûr acquis des connaissances du point de vue scientifique : les changements d’états, les conditions de température, la notion de liaisons qui est à l’origine de l’existence de milieux condensés mais aussi le fait que l’eau solide prenne plus de place que l’eau liquide. Ils ont été sensibilisés au raisonnement scientifique : hypothèse, préparation d’un mode opératoire, expériences et conclusions surtout dans le cas où l’expérience ne fonctionne pas. De plus, dans le cadre de la mise en place de ces expériences, des notions sur la sécurité ont été discutées. Cependant, à travers cet atelier, ils ont également pu développer des qualités de communication, d’écoute, de respect, d’honnêteté dans la formulation des résultats, d’initiatives et d’autonomie.