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Sommaire 1. INTRODUCTION Les sciences dans le projet d'école objectifs et temps forts 2. DESCRIPTION DES SEANCES DANS LES 2 CLASSES La démarche expérimentale, mise en œuvre SEQUENCE 1 : 12 séances (6 semaines) Quel est le goût de l'eau ? Vocabulaire « Le goût de l'eau » Quelle est la composition chimique de l'eau ? Peut-on voir les sels minéraux dans l'eau ? Le cycle de l'eau Peut-on fabriquer de l'eau gazeuse ? Mise en évidence du gaz carbonique Mélanges et solutions Chimie de la respiration 3. Intervention du Jardin expérimental La chimie du chocolat Lier et séparer des constituants 4. DESCRIPTION DES SEANCES DANS LES 2 CLASSES Utilisation de la démarche expérimentale Qu'est-ce que la chimie ? SEQUENCE 2 : 5 séances Mesurer le pH La densité La saturation Fabriquer de la vinaigrette Fabriquer de la crème chantilly Réaction acide + base : fabriquer du gaz carbonique Le pouvoir du liquide vaisselle Spectacle interactif SEQUENCE 3 : 5 séances Méthodes de police scientifique : ADN, chromatographie, empreintes 5. Marché des connaissances scientifiques au cycle 3 6. Préparation d' Exposciences départemental et du Festival de sciences de circonscription préparation des 6 ateliers 7. Évaluations 8. Annexes

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Sommaire1. INTRODUCTION

• Les sciences dans le projet d'école• objectifs et temps forts

2. DESCRIPTION DES SEANCES DANS LES 2 CLASSESLa démarche expérimentale, mise en œuvre

• SEQUENCE 1 : 12 séances (6 semaines)Quel est le goût de l'eau ?◦ Vocabulaire « Le goût de l'eau »Quelle est la composition chimique de l'eau ?◦ Peut-on voir les sels minéraux dans l'eau ?◦ Le cycle de l'eauPeut-on fabriquer de l'eau gazeuse ? Mise en évidence du gaz carboniqueMélanges et solutionsChimie de la respiration

3. Intervention du Jardin expérimental La chimie du chocolatLier et séparer des constituants

4. DESCRIPTION DES SEANCES DANS LES 2 CLASSESUtilisation de la démarche expérimentale

• Qu'est-ce que la chimie ?

SEQUENCE 2 : 5 séances

• Mesurer le pH • La densité• La saturation• Fabriquer de la vinaigrette• Fabriquer de la crème chantilly• Réaction acide + base : fabriquer du gaz carbonique• Le pouvoir du liquide vaisselle

Spectacle interactifSEQUENCE 3 : 5 séances

• Méthodes de police scientifique : ADN, chromatographie, empreintes

5. Marché des connaissances scientifiques au cycle 3

6. Préparation d' Exposciences départemental et du Festival de sciences de circonscription • préparation des 6 ateliers

7. Évaluations8. Annexes

INTRODUCTION :Le projet scientifique 2010/2011 des 2 classes du cycle 3 du groupe scolaire de l'école de Bernex s'inscrit tout d'abord dans le volet scientifique du projet d'école.Cette année a donc pour thème « La chimie », en rapport avec l'année internationale de la chimie proclamée par l'ONU, thème ainsi choisi par le groupe ressources sciences de la circonscription d'Evian les bains, qui proposera en juin, un festival de sciences (ateliers, expositions et rencontres de classe), avec des intervenants en chimie des plantes, cuisine moléculaire...

Les sciences dans le projet d'école :

axe scientifique

Projet d' Ecole Groupe scolaire Les Clarines - Année 2010/2011 -

Objectifs du projet :Permettre aux élèves de communiquer leurs savoirs scientifiques à partir de leurs expérimentations.

Atteindre les objectifs privilégiés dans l’enseignement des sciences. • Inciter les enfants à manipuler. Leur apprendre à mettre en place des

expérimentations pour vérifier leurs représentations et leurs connaissances.

• Amener les enfants à se poser des questions, à émettre des hypothèses, à communiquer autour de ces expériences.

• Développer chez eux l’aptitude au questionnement, l’ouverture aux questions des autres.

• Favoriser la formation de la rationalité, ne pas croire ce qu’on nous dit, mais apprendre à se faire sa propre idée, par l’expérience, la recherche et la confrontation avec les autres.

• Favoriser la formation d’esprits capables d’adaptation, qui peuvent intégrer de nouvelles découvertes et ainsi faire évoluer leur savoir.

Pourquoi des échanges ?• Pour donner un but de communication à l’enseignement des sciences.

• Pour permettre à des enfants de différentes classes de confronter leurs travaux et leurs expériences.

Cette démarche est motivante puisqu’elle s’appuie sur des dynamiques de l’esprit enfantin : ils ont besoin de toucher et d’expérimenter pour apprendre et ils aiment communiquer .

OBJECTIFS dans les classes de l'école :

– travailler selon la démarche expérimentale

recueil de questions, d'hypothèses...expérimentations, recherches encyclopédies...

mise en place de notions préalables nécessaires et acquisition du vocabulaire

– Domaine : Pilier 3 du Socle commun des connaissances et des compétences

cycle 1 : Découvrir les objets / découvrir la matière

cycle 2 : découvrir le monde de la matière et des objets

• distinguer solide / liquide

• percevoir les changements d'état de la matière

cycle 3 : Pilier 3 du Socle commun des connaissances et des compétences

• connaissances / capacités / attitudes de la culture technologique et scientifique

la matière : l'eau, mélanges et solutions

le fonctionnement du corps humain et la santé : respiration, digestion et circulation sanguine

• la démarche expérimentale

• validation des items du livret de compétences

Temps forts :

• novembre : intervention du Jardin Expérimental

atelier expérimental scientifique cadré « La chimie du chocolat »Les couleurs du chocolat. Séparer les constituants du chocolat, leur rôle.

Démarche expérimentale, notion de densité, faire mousser

• décembre :

Spectacle interactif du Jardin expérimental

• mars évaluation n°1 démarche scientifique

• avril

marché scientifique des connaissances des 2 classes de cycle 3

• mai participation à Exposciences, rencontre départementale organisé par le CCSTI La Turbine et le CDDP Annecy.

évaluation n°2 démarche scientifique

• juin

festival des sciences de la circonscription d'Evian les bains « Année de la chimie »

DESCRIPTION DES SEANCES DANS LES 2 CLASSES

2/ La démarche expérimentale

Cette première séquence a pour objectif de familiariser les élèves avec une démarche d'investigation.

Séquence 1 : 12 séances

Séance 1 Jour 1 et Jour 2

• Quel est le goût de l'eau ?- La composition chimique de l'eau

A partir d'un « bar à eaux » , contenu issu de la vie quotidienne des enfants, rendre la démarche d'investigation familière aux élèves, faire émerger le questionnement et des hypothèses, permettre la manipulation, argumenter et en extraire des conclusions.

8 eaux : eau de source, eau minérale naturelle gazeuse, Evian, Quézac, Salvetat, Hépar, Contrex

• choisies pour des goûts différents, des compositions différentes, des différences mais aussi des analogies de compositions.

• proposées aux élèves dans des récipients anonymes.

Nous avons utilisé des pictogrammes destinés à visualiser les étapes de la démarche.

(concept proposé et mis à disposition par E.Blanquet Ecole de Massongy circonscription de Thonon les bains)

Contenu de la séance 1

Le bar à eaux est donc proposé aux élèves, avec la question :

« Quel est le goût de l'eau ? »Pour cette 1ère séance, la trace écrite est élaborée au fur et à mesure et collectivement.

Les élèves disposent de pictogrammes préparés :

Hypothèses :

ce que je pense, une réponse à la question posée.

- l'eau n'a pas de goût.

- je pense que les eaux ont différents goûts.

- il y a plusieurs goûts, puisqu'il y a plusieurs eaux.

Expérimenter :

ce que je peux faire pour vérifier mes hypothèses.- je vais goûter les différentes eaux.

Il est donc décidé que nous allons goûter, et écrire nos constatations, observations, sensations...

Ce que je vois, ce que je constate.

Chaque élève réalise donc sa propre trace écrite de recueils de résultats.

Puis collectivement et après avoir confrontés les résultats des investigations de chacun, nous décidons d'une conclusion.

Conclusion:

ce que j'ai appris, ce que j'ai compris.

Chaque eau a son propre goût.

Oui...mais...pourquoi les eaux ont-elles chacune leur propre goût ?

• Pour terminer cette première séance, nous relevons toutes les questions ou affirmations qui émergent alors :

- Il y a des sources d'eaux différentes.

- Ce sont les sels minéraux qui donnent du goût à l'eau.

- Qu'est-ce qu'il y a dans l'eau qui peut changer son goût ?

- C'est quoi de l'eau gazeuse ? L'eau gazeuse se fabrique-t-elle ?

- Il y a quelque chose dans l'eau que je bois.

Ces questions sont notées en mémoire pour une prochaine séance.

Trace écrite à l'aide des pictogrammes pour identifier les étapes de la démarche :

Les observations, constatations, sensations relevées par les élèves en phase d'expérimentation, ont été travaillées en séance de vocabulaire (non détaillée ici) dont voici la trace écrite finale :

Vocabulaire Le goût de l'eau

un arrière-goût insipide

Les arômes : acide / amère / salée / sucrée

Les aspects : brillante, fluide, liquide, transparente

Les musiques : pétillement, crépitement

tiède salée sucrée froide glacée potable pure gazéifiée

chaude bouillante fraîche douce minérale

intensément pétillante finement, normalement piquante

plate gazeuse de source de mer de pluie

Des expressions :

En avoir l'eau à la bouche.

ça coule de source.

Il y a de l'eau dans le gaz.

Une goutte dans l'océan.

Amener de l'eau à son moulin.

Il n'a pas inventé l'eau tiède.

Nager entre deux eaux.

Se jeter à l'eau.

Se méfier de l'eau qui dort.

Se retrouver le bec dans l'eau.

Séance 2 La composition chimique de l'eau Jour 1

Après avoir goûté différents eaux et constaté que les eaux ont des goûts différents, la question qui restait en fin de séance 1 était :

Pourquoi les eaux ont-elles des goûts différents ?

Collectivement nous faisons l'hypothèse que les eaux ont des compositions différentes.

- et que si les eaux ont des compositions différentes, alors c'est écrit sur les étiquettes des bouteilles d'eau que nous consommons.

- Matthis continue de nous affirmer qu'il y a des sels minéraux dans l'eau, ce qui modifie le goût.

- D'autres élèves lui rétorquent que si sels minéraux il y a, on ne les voit pas !

- Mattéo avance qu'il y a des sources d'eaux différentes.

- Marion demande s'il y a des sources d'eau gazeuse ?

- Hugo pense que oui. Robin affirme qu'on met les bulles d'eau gazeuse dans les bouteilles.Voici encore de nombreuses affirmations ou questions à envisager.

Pour cette séance, nous décidons donc que nous allons lire les étiquettes, et comparer ce qui est écrit sur chacune.

Il est temps de révéler l'origine des huit eaux de la séances 1.

Des groupes de 4 sont constitués. Et chacun reçoit 2 étiquettes de bouteille.

Un temps d'observation, puis dans les groupes il est décidé d'écrire les comparaisons, certains groupes se mettent à la tâche en notant les résultats sous forme de tableau...

Quelques exemples de travaux de groupes : (compétence : lecture de tableaux, relevés de données chiffrées)

Mise en commun des observations des groupes :

- Il y a des composants communs aux différentes eaux : calcium, magnésium, potassium, sodium, sulfates.

- Il y a des mots ou sigles qui reviennent plusieurs fois : bicarbonate, pH, nitrates fluor.

- les données sont chiffrées, en mg, en % …(les conversions et différentes écritures seront étudiées lors de séances de math)

- Il y a des eaux dites de source, des étiquettes où il est indiqué qu'il a été ajouté du gaz carbonique. (eau gazeuse)

En conclusion de cette séance :

- L'eau que je bois contient beaucoup de substances invisibles à l'œil nu.La prochaine séance sera destinée à rechercher ces mots plus ou moins inconnus. Nous les avons déjà entendu, lu, mais nous ne savons pas ce que c'est.

Séance 3 Jour 2

En introduction, le tableau suivant est proposé collectivement à la classe.

Il s'agit de la compilation des travaux de groupes de la séance 2.

Comme nous travaillons sur un tableau numérique interactif, les couleurs des lignes sont ajoutées au cours de la discussion lors de la lecture et l'analyse de ces données.

Le sodium est un mot connu : un élève explique qu'il s'agit du sel.

L'enseignante surligne en jaune bicarbonate et hydrogénocarbonates qui sont des noms pour identifier le même composant.

pH est en bleu ciel, c'est un sigle.

Les élèves qui ont l'habitude d'utiliser les 4 ordinateurs de la classe, ainsi que 2 ou 4 portables disponibles selon l'emploi du temps partagé entre les classes de l'école, proposent d'effectuer des recherches sur Internet.

Les mots à chercher sont distribués à des binômes d'élèves qui iront aux ordinateurs dans la journée, par roulement.

Voici quelques unes des copies d'écran récupérées :

Conclusions du groupe classe après mise en commun, lecture, étude du vocabulaire :- Il s'agit en effet de sels minéraux provenant de roches : calcium, fer, magnésium.

- Tous ces éléments sont étudiés en chimie.

- On trouve des formules chimiques, des sigles.

Nous avons appris que le sel a pour composition NaCl, l'oxygène O, l'hydrogène H.

En recherche collective au tableau Interactif, nous avons alors cherché puis récupéré le

tableau des éléments sur Internet.

Nous concluons que tout ceci est de la matière.

La matière peut être liquide (de l'eau, de l'huile, du lait), solide (de la craie, un caillou, les métaux) ou gazeuse (l'oxygène et l'hydrogène qui composent l'air que nous respirons).

Trace écrite Les états de la matière Jour 3

Recueil de questions suscitées par les différentes recherches :- Pourquoi ne voit-on pas les sels minéraux dans l'eau ?

- D'où vient l'eau que nous buvons ? C'est quoi une eau de source ?

- L'eau gazeuse sort-elle d'une source ou est-elle fabriquée ?

- Peut-on fabriquer de l'eau gazeuse ?

- Qu'est-ce qui se mélange dans l'eau à part des sels minéraux ?

- Comment peut-on mesure le pH de l'eau ? D'autres liquides ?

Le travail est lancé, nous allons prendre chaque question et la traiter pour tenter de trouver une réponse.Séance 4 Jour 1

Pourquoi ne voit-on pas les sels minéraux dans l'eau ?Nous disposons de sels minéraux contenus dans l'eau que nous buvons : le bicarbonate (HCO3), ou encore le sel (chlorure de sodium NaCl)

Une hypothèse :

- Les sels minéraux sont trop petits pour les voir à l'œil nu.

Une autre hypothèse :

- Les sels minéraux sont dissous dans l'eau.

Ce groupe arrivera à la conclusion qu'on peut dissoudre du bicarbonate dans de l'eau sans le voir, jusqu'à une certaine quantité. Ils ont utilisé une bouteille pour pouvoir « secouer » et mieux mélanger. Le mélange obtenu devient opaque : découverte de la saturation. « Je ne peux pas mélanger avec l'eau autant de bicarbonate que je veux » conclura Hugo.

Puis les expériences du jour...bicarbonate dans de l'eau dans un récipient ouvert, dans une bouteille... sont déposés dans le coin sciences de la classe. La prochaine séance est prévue dans quelques jours.

Jour 2

D'eux-mêmes les élèves ont constaté après 3 jours, que le récipient contenant eau + bicarbonate laissé dans le coin sciences de la classe s'est modifié :

L'eau a disparu, un résidu blanc reste sur les bord et le fond.

Par contre, la bouteille contenant du bicarbonate dissous dans de l'eau est toujours dans le même état.

Verbatim du débat en classe entière :

- L'eau du récipient ouvert s'est évaporée

- Il reste le bicarbonate dans le récipient, c'est blanc et sec, ça ressemble bien au bicarbonate qu'on a dissous.

- Dans la bouteille, il y a toujours de l'eau. L'eau n'a pas pu s'évaporer car le récipient est fermé.

- L'eau ne s'est pas évaporée parce qu'elle n'a pu aller nul part.

Trace écrite :

trame distribuée aux élèves :

avec une nouvelle question à ajouter à notre liste : L'eau peut-elle dissoudre d'autres substances ?

Séance 5 Jour 1

Qu'est ce que l'eau de source ?

A l'aide d'une animation visible sur Internet et projetée sur notre Tableau Interactif

http://exposeh2o.chez.com/recapitulatif.htm

nous revoyons le cycle de l'eau (notion travaillée l'année précédente par les élèves).

Après ce documentaire interactif, nous gardons une trace écrite du cycle de l'eau

sous la forme d'une maquette à légender :

Certains élèves expriment le fait que s'il y a des substances dissoutes dans l'eau, on doit pouvoir les voir...on doit pouvoir les récupérer si on fait évaporer l'eau.

Nous sortons les microscopes et les loupes binoculaires.

Mais rien...on ne voit pas les sels minéraux ainsi.

Un groupe d'élèves décide de laisser s'évaporer les différentes eaux.

L'observation de la présence de résidus, suite à l'évaporation de l'eau a permis d'affirmer que l'eau n'est pas pure.

L'eau contient des substances non visibles à l'œil ou au microscope, mais que l'on peut séparer de l'eau par évaporation.

Séance 6 Jour 2

Comment fabriquer de l'eau gazeuse ?

1ère hypothèse :

- il faut ajouter du bicarbonate.

(puisque le bicarbonate apparaît de façon constante dans les compositions des eaux)

Conclusion : Nous avons obtenu un « goût » d'eau gazeuse mais pas de bulles.

Nous pouvons conclure que le bicarbonate donne un « goût » à l'eau.

Mais nous n'avons toujours pas d'eau gazeuse.

Dans le groupe de Jonas, on émet l'hypothèse qu'on peut fabriquer de l'eau gazeuse avec du gaz et peut-être du bicarbonate.

Jonas indique aussi qu'il va « mettre du pH et du gaz » dans de l'eau plate.

Jonas remarque alors qu'il a lu sur des étiquettes qu'il était ajouté du gaz carbonique.

Mathieu a alors expliqué que chez lui, il y a une machine qui permet de fabriquer de l'eau gazeuse.

Une machine à fabriquer de l'eau gazeuse sera apportée à la prochaine séance.

La question du pH est ajoutée à la liste des questions à traiter.

Séance 7 Jour 1

Peut-on fabriquer de l'eau gazeuse avec une machine ?

La machine est présentée, son principe, la cartouche de gaz (étiquetée CO2) qui permet d'identifier le gaz utilisé : du gaz carbonique.

La machine fonctionne. Nous goûtons.

Puis les élèves réalisent individuellement une trace écrite, décrivant les étapes de notre démarche : (ce travail va permettre de vérifier la maitrise de la démarche et des étapes par les élèves)

La question posée / l'hypothèse / ce que nous avons fait / l'observation / et la conclusion.

Dans de l'eau gazeuse, il y a de l'eau plate et du dioxyde de carbone, CO2.

En conclusion de cette séance est apporté un savoir nécessaire pour la suite :

Comment identifier la présence de gaz carbonique ?

Je présente alors l'eau de chaux, et son principe de réaction en présence de gaz carbonique : un précipité laiteux qui se forme.

Jour 2

Recherche Internet (collective au TNI)

Nous testons cette affirmation avec l'eau gazeuse fabriquée :

Puis les élèves rédigent une fiche décrivant la démarche :

Ce travail sera alors traduit en une trace écrite collective :

Nous ajoutons aussi des définitions dans la partie vocabulaire :

A cette étape, nous faisons le point sur les questions restées en suspens :

- la mesure du Ph

- Qu'est-ce qui peut se mélanger avec l'eau ?

Séance 8 Jour 1

MELANGES ET SOLUTIONSCette séance se propose de répondre à la question :

Qu'est-ce qui peut se mélanger avec de l'eau ?

Lors d'une première séance collective, Les élèves formulent des hypothèses, ils listent ce qui se mélange avec l'eau ou pas d'après eux :

- d'autres liquides comme le lait, le sirop, le vin, l'huile se mélangent.

- des solides vont se dissoudre comme le bicarbonate : le sel, le sucre, le chocolat en poudre, la farine.

- d'autres éléments ne mettent pas tout le monde d'accord : le sable, le café.

Nous allons retenir pour cette question : sel, sucre, farine, alcool, vinaigre, huile, liquide vaisselle, sable, lait,café et CO2.

Il y a volontairement, des liquides, des solides et un gaz dans la liste d'étude.

Par groupes de travail de 4 ou 5, les élèves écrivent leurs hypothèses sur le mélange de l'eau et des différents éléments proposés à l'étude.

- A ce stade, on peut noter sur les écrits des élèves :

- de la mousse, de l'eau salée, je pense que ça ne fait rien, Je pense que ça fait ...

Puis les groupes ont accès à l'atelier proposant le matériel suivant :

Étape d'expérimentation Jour 2

Avec toujours une prise de notes des observations sous diverses formes :

Nous mettons en commun les différentes observations des groupes sur les mélanges effectués.

Les mots de vocabulaire suivants ont été utilisé depuis le début du travail engagé en chimie : dissolution, dissoudre, mélange, homogène et stable.

Mais il apparait qu'il manque effectivement des termes pour définir ce qui a été observé aujourd'hui.

- nous avons des mélanges où on ne peut plus distinguer les deux produits mis ensemble (eau + vinaigre) même si une couleur est présente.

- nous avons des mélanges où on peut mélanger mais pas de façon à ne plus distinguer les deux produits (eau + huile)

- nous avons des mélanges où les deux produits restent dissociés (eau + sable).

- Il est dit par un élève qu'on peut séparer l'eau et le sable, et les récupérer.

- Un autre rappelle qu'on arrive aussi à séparer l'eau et le sel, par évaporation (ce qui a été fait il y a peu)

Les termes soluble / solution / dissolution / miscible ou non miscible / homogène ou hétérogène / solvant sont introduits et vont donner lieu à une recherche précise dans un dictionnaire.

Jour 3

La trace écrite suivante est construite collectivement au TNI, puis imprimée pour mémoire et ajoutée dans chaque classeur d'élève.

Séance 9 Jour 1

En collectif, la question est posée :

Comment séparer du sable et de l'eau ?

Les élèves nomment facilement l'évaporation et la filtration. La décantation est expliquée. Le principe de distillation est aussi introduit.

- Deux expérimentations sont proposées :

attendre (ce qui se nomme la décantation)

filtrer la filtration→

Chaque élève complète alors le schéma suivant :

Un travail spécifique en vocabulaire a été mené après ces différentes séances.

Il s'agit du Projet « Dictionnaire des écoliers »

http://www.cndp.fr/dictionnaire-des-ecoliers/presentation.html

Nous avons participé à la création de ce dictionnaire coopératif en travaillant sur les mots suivants qui ont été ajouté en ligne au dictionnaire visible actuellement sur le web :

- dissoudre

- solution

- hypothèse

- réaction

- saturation

- émulsion

- molécule

Chaque mot travaillé pour le Dictionnaire des écoliers donnera lieu à une production avec utilisation de traitement de textes + insertion d'une photo et permettra non seulement d'être envoyé en ligne mais aussi d'être imprimé et plastifié pour être affiché dans les couloirs de l'école.

Séance 10 Jour 1

Chimie de la respiration

Si les élèves savent tous sans hésiter que nous respirons de l'oxygène...en revanche les questions suivantes sont émises :

• Où va l'air dans mon corps ?• L'air expiré est-il le même que l'air inspiré ?• A quoi sert le diaphragme ?• Pourquoi, comment l'air se transforme-t-il dans mon corps ?

Nous allons cette fois, lire des documents.

Les documents suivants sont extraits de Sciences au cycle 3 édition ACCES.

Jour 2

Au-delà de la nécessaire compréhension des termes du texte explicatif, la lecture de tableau en elle-même constitue une séance intéressante.

En effet, si les élèves constatent facilement des différences ou des équivalences entre les quantités des 3 gaz évoqués, dans le tableau, l'analyse n'est pas évidente.

Il est nécessaire de passer par une écriture mathématique : 21 l d'O2 > 16 l d'O2

qu'il faut ensuite expliquer comme : nous inspirons plus d'oxygène que nous n'en expirons.

Donc ...qu'est devenu cet oxygène ?

Où est-il allé ?

Que rejetons nous à la place ?

Le tableau nous explique que nous rejetons du CO2, environ 5l, alors que nous n'en respirons que des traces.

Nous respirons de l'oxygène, de l'azote. Nous expirons de l'azote en même quantité, moins d'oxygène mais du gaz carbonique.

Il y a un échange au niveau des poumons, lors de la respiration. Une partie de l'oxygène que je respire, se transforme en gaz carbonique.

Séance 11 Jour 1

Cette séance est consacrée à mettre en évidence la présence de CO2 dans l'air que nous expirons.

Et à tester une façon de mesurer notre capacité respiratoire.

Prouver qu'il y a du gaz carbonique dans l'air que j'expire :

Mesurer sa capacité respiratoire :

Jour 2

Suite aux relevés de mesures, les données sont mises dans un tableur, afin de créer un graphique, et de comparer les capacités de chacun.

La question se pose de savoir si notre capacité respiratoire est liée à notre corpulence.

Mattéo propose alors de ranger les élèves, physiquement, en fonction de leur résultat.

Le plus grand n'est pas celui qui a la plus grande capacité respiratoire. On trouve en tête, dans les 10 premiers, les plus sportifs (ski de compétition), les musiciens (cor et trompette) et un coureur à pieds performant, bien que de petite taille.

Les liens d'échanges gazeux, respiration et circulation sanguine, ont été étudiés à la suite à cette occasion mais ne sont pas relatés dans ce dossier.

Hypothèses circulation sanguine

Intervention du Jardin expérimentalLe Jardin expérimental est une association basée à Evian (74). Elle a pour objectif la vulgarisation scientifique, en faisant germer l'envie d'apprendre et récolter les fruits de la connaissance.

En favorisant la culture générale et la culture scientifique en particulier, le Jardin expérimental propose des outils pédagogiques sur mesure.

L'équipe enseignante de l'école de Bernex a donc rencontré les acteurs de cette association : Edith et Fabrice.

Un projet est monté, favorisant les sciences et la démarche scientifique spécifiquement pour proposer à chaque classe une intervention du Jardin en novembre et un spectacle interactif pour tous à la mi-décembre.

Pour les 2 classes de cycle 3, du CE2 au CM2 + 2 élèves de CLIS se sera :

« La chimie du chocolat »

Les couleurs du chocolat. Séparer les constituants du chocolat, leur rôle.

Démarche expérimentale, notion de densité, faire mousser

Les élèves apprennent à manipuler, à enfiler une blouse de chimiste, pour se protéger.

Ils découvrent aussi les secrets d'un mélange, d'une émulsion (la vinaigrette...où on

lie huile et vinaigre avec de la moutarde), l'émulsion mousse (de la crème chantilly), ou encore à fabriquer de la neige (mélange maïzena + huile)

La lécithine est le lien qui permet d'associer les ingrédients du chocolat.

Tout est chimie : de la matière et une transformation.

Nous entendons parler de molécules qui s'attirent ou se repoussent, de densité.

Beaucoup de questions sont posées à Fabrice, et notamment la mesure du PH.

Fabrice donne aux élèves un rouleau de papier PH, en leur donnant comme explication que ce matériel permet de déterminer l'acidité des produits.

SEQUENCE 2

Séance 1 Jour 1A ce stade du projet, suite à la séquence 1 puis à l'intervention du Jardin expérimental la question suivante a été posée aux élèves de CM : Qu'est ce que la chimie ?

CM1/CM2 novembre 2010

Qu'est-ce que la chimie ?

– C'est de la science et des expériences. On ne retrouve jamais la même chose, ou jamais sous la même forme. En mélangeant 2 produits, il va se passer quelque chose.

– La chimie c'est pour régler des problèmes scientifiques.

– La chimie c'est des réactions en mélangeant des produits différents. C'est des réactions intéressantes et parfois amusantes.

– La chimie c'est la transformation.

– La chimie, c'est prendre plusieurs choses mais à la fin ce n'est pas la même chose.

– Quand on ne connait pas la chimie, on croit que c'est de la magie, mais c'est de la transformation, de la cuisson, des expériences, des inventions, des exploits.

– Le chimie c'est de la science et de la découverte.

– La chimie c'est quelque chose qui fait changer les choses, c'est aussi pour découvrir.

– La chimie nous dit qu'on ne doit pas retrouver la même chose qu'au début.

– La chimie c'est des hypothèses, de la réaction.

– La chimie, pour moi, c'est faire des expériences, mais ce qui intéresse le chimiste par-dessus tout, c'est qu'à chaque fois qu'il fait une expérience, il veut que le résultat ne soit pas pareil que juste avant l'expérience.

– C'est des produits qu'on mélange et on a une réaction chimique.

– C'est faire des expériences et observer ce qui se passe.

Puis en collectif, les points suivants ont été évoquées pour poursuivre le travail d'investigation en chimie :

– mesurer le pH, nous avons maintenant du matériel.– comparer la densité des liquides– la saturation– la chimie en police scientifique : portrait-robot, chromatographie, ADN, empreintes

digitales– des réactions chimiques entre acides et bases, le gaz carbonique– une émulsion mousse : la crème chantilly– la respiration, mettant en jeu l'oxygène et le gaz carbonique

Maintenant les élèves ont utilisé durant 5 semaines la démarche scientifique. Ils en connaissent les étapes.Les élèves des deux classes sont cette fois réunis ensemble pour élaborer le programme des séances suivantes à partir des questions posées.

– Qu'est-ce que la mesure du pH ?– Peut-on mesurer, comparer des densités ?– Comment fabriquer de la vinaigrette ?

– Peut-on fabriquer du gaz carbonique ?– Comment fabriquer de la crème chantilly ?

Mattéo propose d'apporter une expérience qui montre l'utilité du liquide vaisselle. – Le pouvoir du liquide vaisselle

Les enseignantes décident de travailler la biodiversité (vers les techniques de la police scientifique) dans chaque classe, et d'installer un atelier tournant pour la mesure de la saturation.Les autres questions seront traitées par groupes. Les élèves se répartissent alors pour travailler l'un des sujets proposés.

– la mise en commun se fera sous la forme d'un marché des connaissances lorsque les groupes seront prêts.

La description sera maintenant celle des ateliers de 6 à 8 élèves des 2 classes mélangées, ateliers ayant lieu en simultanés. Elles sont donc moins espacées dans le temps que la séquence 1, rythmée par 2 séances par semaine, correspondant aux 2h de sciences hebdomadaires au programmes IO 2008.

Séance 2, 3 et 4

ORGANISATION

Travail des groupes selon la démarche. Du matériel pour expérimenter est fourni à la demande.Des pistes de travail, aides sont apportés par les enseignantes qui tournent dans les 5 groupes.Les groupes ont travaillé 3x1h.

Au final, chaque groupe expliquera son travail aux 2 classes entières, en 2 séances d'1h.

Compte-rendu des travaux de groupes : Atelier 1

– Qu'est-ce que la mesure du pH ?

Ces élèves ont bien identifié la question.Ils ont fait l'hypothèse que le papier pH fourni par Fabrice allait indiquer une mesure : soit le produit testé est acide (comme le citron, le vinaigre par exemple), soit il ne l'est pas. On dit alors qu'il est basique.

Pour expérimenter, ils avaient de l'eau de chaux, de leau du robinet, du vinaigre, de la lessive, du vin, du citron, de l'eau gazeuse.

La trace écrite de l'investigation :

Et au final, une fiche d'expérience mise au propre :

Pour aller plus loin, les enseignantes proposent à ce groupe d'utiliser le jus de chou rouge (vu lors de l'intervention du Jardin expérimental, et présent dans de nombreux livres de chimie pour enfants, expérience souvent nommée « chimie des couleurs »).Les propriétés du chou rouge sont les mêmes que celles du papier pH.

Les élèves s'emparent de cette expérience qui permet des mélanges montrant l'acidité, la basicité selon que l'on ajoute un acide ou une base au jus de chou rouge.

Atelier 2- Peut-on mesurer, comparer des densités ?

Dans ce groupe aussi, la question est bien identifiée. Le matériel souhaité était de l'eau, de l'huile, de l'alcool, du sirop.

Travaux des élèves

Travail d'un des élèves de CLIS

Afin de différencier selon les possibilités et notamment pour les quelques élèves les plus jeunes de ce groupe, ainsi que pour un élève de CLIS, du matériel plus simple (pamplemousse, pomme, poire, noix) et une bassine remplie d'eau est proposée afin de pouvoir travailler par comparaison.

Trace écrite de 2 élèves de CE2

Là encore, des conclusions sont bien lisibles.

Trace écrite d'un élève de CLIS :

La trace écrite finale de ce groupe :

Pour compléter le travail de ce groupe, l'enseignante a apporté l'utilisation d'un densimètre, fabriqué à l'aide d'une paille et d'une boule de pâte à modeler.Ce petit matériel permet une comparaison visuelle de la densité des liquides testés :

Cette manipulation permet de visualiser la densité sans utiliser une balance qui ferait intervenir le terme de « poids ».

Atelier 3

– Comment fabriquer de la vinaigrette ?

Ce groupe s'est demandé comment avoir un mélange huile + vinaigre qui soit stable.(le mélange ne se dissocie pas complètement au repos, par décantation)Ils ont donc essayer de comparer des recettes, en ne variant qu'un seul paramètre.Ce principe « varier un seul paramètre »reste difficile. Il convient de manipuler pour que les élèves soient convaincus de respecter cette nécessité.

– huile + vinaigre (mélange instable)

– huile + vinaigre + moutarde (mélange stable)– huile + vinaigre + sel (mélange instable)– huile + vinaigre + liquide vaisselle (mélange stable)

Trace finale :

Atelier 4– le pouvoir du liquide vaisselle

Ce groupe n'a pas travaillé une réponse à une question.Cependant à partir de l'expérience apportée par Mattéo, ils ont fait le lien avec les explications de Fabrice, du Jardin expérimental, à propos des molécules. Jonas est alors parfaitement capable d'expliquer pourquoi et comment les molécules de liquide vaisselle et celles de l'eau ne sont pas compatibles, se repoussent, en entrainant le poivre sur la surface de l'eau. (à l'aide d'un schéma !)

L'expérience de Mattéo :

La manipulation• Verser de l'eau dans une assiette.• Déposer le poivre uniformément à la surface de l'eau• Tremper son doigt dans le liquide vaisselle• Toucher la surface de l'eau avec le doigt.

Que voit-on ?Dés que l'on dépose le liquide vaisselle à la surface de l'eau, le poivre se disperse et s'éloigne vers les bords.

ExplicationsLorsque que l'on met du poivre sur l'eau, celui-ci flotte car la tension superficielle de l'eau lui permet de flotter. Lorsque l'on met son doigt dans l'eau sans le mettre en contact avec du liquide vaisselle, rien ne se passe.

À la surface de l'eau, les molécules d'eau forment une membrane.En touchant la surface de l'eau avec le liquide vaisselle, les molécules du liquide vaisselle font se disperser les molécules d'eau, qui se déplacent vers les bords et le poivre se disperse avec elles, entrainé par le mouvement des molécules d'eau.

trace écrite du groupe d'élèves :

Atelier 5– Peut-on fabriquer du gaz carbonique ?

Dans ce groupe, des élèves avaient retenu (de l'intervention de Fabrice, Jardin expérimental) que le mélange acide + base (vinaigre + bicarbonate) produisait du gaz carbonique.Ils ont d'abord testé ce mélange, puis voulu prouver que le gaz produit était bien du CO2, en réinvestissant leur savoir sur les principes réactifs de l'eau de chaux.

Puis, les enseignantes leurs ont indiqué une façon de présenter cette réaction chimique : Comment gonfler un ballon sans souffler ? Avec un protocole de réalisation.

Trace écrite de ce groupe :

Atelier 6

- Comment fabriquer de la crème chantilly ?

A ce groupe a été fourni deux bouteilles de chantilly du commerce.Comme pour les comparaisons des eaux les élèves ont observé et comparé les compositions.Ils en ont déduit qu'il faudrait :

– de la crème entière– du sucre– de la vanille ou du chocolat

L'appareil pour produire la crème :– un siphon et du gaz

Le gaz utilisé est du protoxyde d'azote.

Recherche Internet de ce groupe :

Une émulsion est un mélange hétérogène de deux liquides non miscibles.Pour une émulsion mousse l'un des liquides est remplacé par un gaz.EXEMPLE La crème chantillyCrème + Gaz N2O le protoxyde d'azote

Puis la phase expérimentation :

Les élèves ont eu la possibilité d'essayer plusieurs dosages de sucre, de chocolat, ainsi que le nombre de cartouches de gaz nécessaires.Nous avons utilisé des cartouches de Protoxyde d'azote vendues dans le commerce pour l'usage d'un siphon alimentaire.

Trace écrite du groupe :

Séance 4

Séance en classe entière :Le groupe « fabriquer de la crème chantilly » rapporte au groupe classe les recherches sur le protoxyde d'azote, comparé au dioxyde de carbone, tous deux des gaz à « effet de serre ». Le terme est expliqué, puis les élèves lisent les informations sur le Manuel de Sciences présent dans la classe : Odysséo Sciences cycle 3 Magnard Edition.Une trace écrite est recopiée par chaque élève :

Cette trace écrite est insérée dans les classeurs de chacun.

TRAVAIL EN CLASSES ENTIERES

Séance 5

Atelier tournant afin que chaque élève puisse participer à un groupe de travail :

– Quelle quantité de sels minéraux peut saturer l'eau ?

Pour rappel , ce travail fait suite à l'observation de la dissolution du bicarbonate, alors que les élèves s'étaient aperçus qu'au delà d'une certaine quantité le bicarbonate ne disparaissait plus.

La question posée afin de pouvoir expérimenter :

Quelle quantité de sel peut être dissoute dans 100 g d'eau ?

Le protocole proposé :– mesurer 100 g d'eau (ou 10 cl)– ajouter du sel pour déterminer la quantité nécessaire maximum pouvant se

dissoudre.

Puis l'atelier reçoit des groupes de 3 à 5 élèves, en autonomie.

Quelques traces écrites de la phase d'expérimentation :

Mise en commun en classe entière :Cette phase a eu lieu quand tous les groupes ont eu effectué les mesures.

Les résultats affichés au tableau indiquaient des résultats de mesures entre 30g et 600g.Après discussion, nous avons décidé de valider les réponses les plus proches (entre 30 et 35 g et d'écarter ce qui paraissait erroné (600 g).

Encore une fois, c'est une recherche Internet qui a permis de valider ces décisions.

Nous avons travaillé oralement, les conclusions notées sur les traces écrites.

– ça marche / ça ne marche pasJe vois que...je constate que...

– ça marche bof à éviter→

– on note qu'un groupe a lisiblement écrit une conclusion avec une phrase acceptable : Le sel s'est dilué jusqu'à 30 gqui aurait pu être : La quantité maximale de sel dissous est de 30 g.

Trace écrite collective :

SPECTACLE INTERACTIF

présenté par le Jardin expérimental (intervention pour tous les élèves de l'école)

Michael Faraday a vécu de 1791 à 1867. C’était un physicien et un chimiste britannique connu pour ses travaux fondamentaux sur l’électromagnétisme et l’électrochimie.

Faraday nous a démontré de nombreuses propriétés de la matière : un aimant qui agit quand il bouge, un cornichon qui éclaire, un œuf qui ne se casse pas, un œuf qui cuit sans le cuire, la spectaculaire augmentation de la taille d’un chamallow... Puis il est reparti d’où il était venu...un voyage dans le temps !

SEQUENCE 3 5 séances

– Techniques de la police scientifique :

Séance 1Cette séance a pour origine l'interrogation des enfants au sujet de l'identification, de la recherche de preuves. Mais aussi une diversité d'origine des élèves des classes, et des difficultés rencontrées à accepter l'autre, ses différences...

La question posée est :

Sommes-nous tous pareil ou tous différents ?

A partir du document suivant (extrait du manuel de sciences Magnard) :

Les élèves réagissent en sériant les critères qui nous différencient visuellement.Un couple de vrais jumeaux présent dans le groupe amènent les élèves à se demander comment ils pourraient être différenciés en cas d'accusation.Il est émis la possibilité de se différencier par les empreintes digitales et par l'ADN.

Il est décidé :– d'établir les critères d'une carte d'identité biologique.– de prendre en photos sur les élèves de la classe des critères choisis :

yeux, oreilles, peau, cheveux

ETABLIR sa carte identité biologique :– nom/prénom/date de naissance– taille / poids / taille des pieds– tour de tête/tour de taille / tour de hanches / tour de poitrine / tour de cou– écartement pouce / auriculaire– couleur de peau– couleur des yeux / forme– couleur des cheveux / texture– forme du lobe de l'oreille– forme du nez– forme des sourcils /– forme du visage– capacité à mettre sa langue en U– capacité à toucher son nez avec sa langue– battements cardiaque au repos (1 min)– fréquence respiratoire– capacité respiratoire– groupe sanguin– empreinte digitale

Séance 2Les élèves répartis en 4 groupes ont opéré des tris en choisissant des critères, de formes, de couleurs.

Affiches des différentes peaux :

Affiche des différents cheveux :

Affiche des différents yeux :

Affiche des différentes formes d'oreilles :

Ont été comptabilisé :• 3 couleurs d'yeux• 5 couleurs de peau• 5 couleurs de cheveux• 3 formes d'oreilles

A partir de ces critères, si on recompose autant que possible d'individus en variant au moins un paramètre afin qu'il soit différent de son voisin, on peut obtenir 3x5x5x3 = 225 autres individus différents.

Chaque élève compose alors sa propre carte biologique :

La comparaison entre les différentes cartes identités biologique permet de conclure que tous les enfants de la classe sont différents.En élargissant le travail à toute l'école, la diversité se confirme. Chaque être vivant est différent.

Nous sommes tous uniques par notre ADN.C'est la reproduction sexuée qui fait que nous sommes uniques : le hasard de la fabrication des des spermatozoïdes et des ovules et celui de leur rencontre produisent un bébé complètement unique.

Trace écrite :

Affichage final :

Séance 3EXTRAIRE l'ADN de l'oignon

Afin de travailler la capacité à suivre un protocole, à mettre en œuvre une expérimentation, à réaliser des actions en fonction de la lecture de consignes, les élèves travaillent durant cette séance par équipes de 4 ou 5.

Il s'agit d'extraire de l'ADN d'oignon, afin de pouvoir observer une méduse d'ADN, d'en réaliser un dessin d'observation. (utilisation du matériel nécessaire, dont une loupe binoculaire.

Sciences classe CM1/CM2 BERNEX 2010-2011Protocole de l'expérience :

Extraire l'ADN de l'oignon

Matériel:• un demi oignon• une moulinette à persil• une passoire• deux pots de yaourt en verre• un tube à essai• un verre de montre• des pinces• une cuillère à café• du sel• du liquide vaisselle• de l'eau tiède• de l'alcool à bruler

Protocole expérimental :1/ Hacher l'oignon à l'aide de la moulinette.

2/ Ajouter dans le pot de yaourt, l'oignon haché et le recouvrir de juste assez d'eau tiède pour le recouvrir.

3/ ajouter 2 pincées de sel

4/ Mélanger à l'aide d'une cuillère

5/ Ajouter 2 cuillères de liquide vaisselle.Mélanger. Le liquide devient visqueux. Attendre 5 min.

6/ Verser le tout dans la passoire au-dessus du 2nd pot de yaourt vide.Un liquide visqueux s'écoule. Presser pour en obtenir le maximum.

7/ Verser un peu du liquide obtenu dans un tube à essai.

8/ Verser délicatement autant d'alcool à brûler que de liquide . Attendre 15 min.

9/ Une substance se forme au contact des 2 liquides, c'est l'ADN qui précipite : « la méduse d'ADN ».

Réalise un dessin d'observation de ce que tu vois.Utilise une feuille de dessin. N'oublie d'inscrire un titre, une légende. Trace les traits des flèches à la règle. Utilise un crayon à papier. Souligne le titre. Indique la date. Indique ton prénom et ton nom, ta classe.

10/ Prélever cette méduse, et la placer dans un verre de montre.(où un récipient équivalent)Réalise un 2nd dessin d'observation de ce que tu vois.

11/ Le verre de montre peut être observé au binoculaire.

Réalise un 3ème dessin d'observation de ce que tu vois.

Dessins d'observation : Marina et Paul CM2, Solène CM1

Fabien et Marius, élèves de CLIS

Séance 4La chromatographie

Cette séance est partie d'une mise en scène : un message écrit au feutre noir.

Qui a écrit ce message ?ou encoreComment déterminer quel feutre a été utilisé ?

Ici les élèves ont eu des difficultés à émettre des hypothèses. Ils ont pensé aux empreintes digitales...mais sur un papier ?Ils ont pensé à trouver le feutre responsable, mais le projet restait vaste.

L'enseignante a donc apporté la connaissance nécessaire :Chaque couleur noire d'un feutre est composée d'un ajout de plusieurs couleurs. Les mélanges sont différents selon les marques des feutres.On peut décomposer les couleurs de ce noir, par chromatographie, un principe de séparation des couleurs. On utilise la propriété du phénomène de capillarité, l'eau remonte le long du papier absorbant, entrainant les couleurs composant le noir du point déposé par un feutre à la base du papier.

Les élèves proposent alors de tester leurs feutres noirs afin d'en connaître la composition et de déterminer qui a écrit ce message.

• Nous découpons des bandes de papier absorbant.• Chaque feutre noir des feutres collectifs du matériel de classe sont utilisé,

pour déposer un point noir sur les bandes de papier.• Chaque élève a donc une bande à tremper dans l'eau, à mettre à sécher, et à

observer.

Nous menons une expérimentation dans le domaine de la police scientifique. Les élèves enfilent des blouses de chimistes laissées après l'intervention du Jardin expérimental.

Chacun compare sa bande avec celle du feutre coupable.

Les élèves rédigent une fiche d'expérience :

La conclusion de Zoé :Je n'ai pas le papier du coupable, et je n'ai pas le feutre du coupable parce qu'il n'a

pas les mêmes couleurs.

Trace écrite collective :

Séance 5Les empreintes digitales

De nouveau, c'est un atelier tournant ouvert aux élèves en autonomie, mais cette fois un par un, afin de permettre à chacun de tester sa capacité à réaliser une expérimentation avec méthode.

Le protocole a été donné volontairement oralement, avec une démonstration.– « se graisser un doigt » car ce sont les traces de graisse déposées par les doigts qui

forment l'empreinte.– déposer l'empreinte sur un récipient en verre– passer du graphite à l'aide d'un pinceau sur l'endroit susceptible d'avoir une

empreinte– relever l'empreinte à l'aide d'un morceau de scotch– écrire un compte-rendu de ce protocole.

Des travaux d'élèves :en CM2

en CE2

CLIS

en CE2

CLIS

5- LE MARCHE DES CONNAISSANCES SCIENTIFIQUES AU CYCLE 3

Qu'est-ce qu'un marché des connaissances ?

C'est comme au marché : il y a des stands, des vendeurs et des clients...mais on va acquérir, échanger"des connaissances"

Il y a en fait deux marchés successifs. Les vendeurs organisateurs du premier marché peuvent devenir les clients du marché suivant et inversement.

Les élèves auront donc successivement deux rôles différents : celui qui apprend de quelqu'un et celui qui apprend à quelqu'un.

L' intérêt d'un marché des connaissances est de permettre à chaque élève d'expérimenter un rôle un peu différent en faveur des apprentissages.

Les conditions de l’apprentissage :

- En général l'organisation fait du maître le seul détenteur du savoir : le maître sait, les enfants apprennent.

- Et pour autant, on n’apprend pas pour avoir une bonne note mais parce que le savoir donne du pouvoir.

- Le marché permet de réconcilier les notions de plaisir et d’apprentissage : des efforts sont à fournir, des difficultés à surmonter mais on n’apprend pas dans la souffrance. Les expériences de réussite sont des déclencheurs dans les parcours d’apprentissages.

- Développer l’apprentissage coopératif, l’entraide entre individus pour multiplier les richesses, paropposition au système compétitif qui les isole les uns des autres et appauvrit les échanges.

- Le marché permet à chacun de connaître ses compétences pour être reconnu par les autres et par lui-même, ainsi que de connaître les compétences du groupe auquel il appartient et de pouvoir s’y projeter.

« Personne ne sait tout, tout le monde sait quelque chose »

« Si tu ne sais pas demande, mais si tu sais partage »

« Un savoir reste entier même s’il est partagé »

C'est un moment pendant lequel se font effectivement des apprentissages, y compris des apprentissages "scolaires", c'est-à-dire référencés dans les programmes officiels.

On ne sait bien que ce que l’on sait transmettre aux autres.

A l'école des Clarines, le marché des connaissances s'est développé pour permettre à tous les enfants de l'école de participer de la petite section de maternelle au CM2.

Le marché des connaissances qui a eu lieu entre les élèves des 2 classes de cycle 3 était cependant spécifique, et labellisé « marché des savoirs scientifiques », afin d'être un temps fort du projet « Chimie », mais aussi une préparation à notre participation à Exposciences en mai.Nous avons déposé une candidature de participation à Exposciences en octobre. Et nous avons appris en décembre que nous étions retenu pour cette journée Sciences à Annecy.

Pour préparer ce marché, les élèves des 2 classes sont de nouveau réunis.Nous choisissons ensemble les 6 ateliers à retenir pour la suite du travail et les modalités :

– 2h de préparation du marché (en groupes de 6 à 8)Les élèves se répartissent dans les 6 ateliers retenusIl s'agit de préparer la présentation du stand, les explications et de se répartir en 2 groupes : 3 à 4 élèves qui expliqueront au stand et 3 à 4 élèves qui iront sur le marché.(avec rotation pour être dans les 2 rôles)

– 1h de marché d'échanges de savoirs (2 x ½ h)

Les ateliers retenus :• le goût de l'eau / le pouvoir du liquide vaisselle• le gaz carbonique : gonfler un ballon, fabriquer une lampe à lave• fabriquer de la crème chantilly• mesurer sa capacité respiratoire• acide et base, chimie des couleurs• la chromatographie

Les groupes ont travaillés 3 séances d'1h chacune.

Le marché des connaissances a ensuite eu lieu :

Les élèves avaient une feuille de route à compléter lors de la phase visite :

6- Préparation des journées Exposciences à Annecy et Festival de sciences de la circonscription d'Evian, à St Paul en Chablais.

Une nouvelle réunion des élèves des 2 classes permet une analyse atelier par atelier avec la grille d'évaluation suivante :

• qualité de la présentation, clarté des explications.• capacité à répondre à des questions• présentation de l'atelier, affichage

Une nouvelle séance d'1h est prévue pour affiner les présentations et améliorer les affichages.Plusieurs élèves ont effectués des recherches sur Internet, à propos des molécules en particulier, qui ont donné lieu à des dessins, et des affichages pour les stands.

Les stands à Exposciences ANNECY.Une fabuleuse journée, départ 7h30 de l'école et retour 18h00

Les élèves de l'école des Clarines de Bernex ont remporté le prix des ateliers les mieux présentés.(une animation Planétarium qui aura lieu en septembre 2011 à l'école, et de nombreux autres lots, jeux d'art, entrées à la Turbine...)

Les élèves ont assisté à un spectacle ayant pour thème l'astrophysique.

Mais ce que les élèves ont préféré :

Les nombreux visiteurs à leurs stands...

...tout autant que la visite d'autres stands :

Festival de sciences de la circonscription d'Evian les bains :

Ce festival a lieu tous les 2 ans.Il avait pour thème cette année « 2011 année de la chimie ».Ce sont 7 écoles (11 classes de la GS au CM2) qui se sont rencontrées au Château de Blonay de St Paul en chablais.

Il est organisé par la Conseillère pédagogique EPS de circonscription et le Groupe ressources Sciences de circonscription.

Au programme :• Visite des stands présentés par les classes / présentation de son stand• atelier « Cuisine moléculaire » avec un chef restaurateur• atelier « Chimie des plantes » • atelier « Chimie des couleurs »• 2 spectacles interactifs du Jardin expérimental

Expliquer comment on fabrique de la chantilly.Visiter le stand d'une autre classe...

Fabriquer des billes de sirop de menthe : caviar de sirop

Chimie des couleurs avec Fabrice

« Chimie des plantes » avec Louis, professeur de botanique

Un spectacle du Jardin

La salle :

les 6 ateliers en images

Chimie de la respiration Le bar à eau, le goût de l'eau

Fabriquer de la crème chantilly La chromatographie

Acide et base Gaz carbonique : la lampe à lave

Ce que Margaux a produit au retour de ce festival :

7- EVALUATION

Plusieurs évaluations ont eu lieu au cours du projet :

Évaluation de connaissances :

Puis un dispositif d'évaluation afin de tester les capacités à concevoir un dispositif pour résoudre un problème :

Evaluation Eduscol

Puis une évaluation permettant d'évaluer les items suivants :• capacité à choisir une hypothèse (1)• capacité à choisir un protocole expérimental (2)• capacité à exploiter des résultats : calculer (3)• capacité à comparer des sommes obtenues (4)• capacité à émettre une conclusion cohérente en respectant la syntaxe de la phrase (5)• capacité à mettre en œuvre d'un dispositif expérimental (6)• capacité à produire une conclusion cohérente (7)• capacité à s'exprimer dans des phrases syntaxiquement correctes (8)

Le matériel utilisé a été :

TESTS ACQUISITIONS DE CONNAISSANCES PRESTE Analyse résultats passation Sujet A1 académie de Toulouse

Cette évaluation a été conçue pour évaluer les compétences citées auprès d'élèves de CM1.

Ici, elle a été proposé aux élèves du CE2 au CM2.L'analyse des résultats rend compte de la capacité des élèves à intégrer cette démarche scientifique en fonction des activités menées en sciences au cours de ce projet et de l'âge des élèves.

Un graphique des résultats de réussite de chaque item pour les 2 classes permet d'évaluer le chemin restant à parcourir pour les élèves les plus jeunes.

JadNominoë

ZoeMargaux

PaoloSolène

MattéoChloé

JessieCamille A

MarinaGabriel

MarionEnric

RobinHugo

LéaThéo

Camille LJonas

Paul

0

20

40

60

80

100

120

Résultats % Cm1/Cm2

8- ANNEXESCe que les élève sont appris :

Si 16 des 17 CM2 ont validé les compétences de la démarche scientifique (pilier 3 du socle commun des connaissances et compétences), ils ont aussi validé des connaissances dans les domaines :

• la matière : l'eau, mélanges et solutions

• Le fonctionnement du corps humain et la santé : respiration, circulation sanguine

(ainsi que la plupart des élèves des classes de CE2 et CM1)

Les élèves des 2 classes ont aussi appris à :

• Pratiquer une démarche d'investigation : savoir observer, questionner

• Prendre des notes, rendre compte d'une observation, réaliser un dessin d'observation

Compétences du Palier 2 du socle commun (pilier 1 français et pilier 3 mathématiques)

• Utiliser des instruments de mesure

• Utiliser des unités de mesures usuelles

• Faire des conversions d'unités de mesure

• Lire, interpréter et construire quelques représentations simples : tableaux, graphiques

• Savoir organiser des informations numériques, justifier et apprécier la vraisemblance d'un résultat

• S'exprimer à l'oral dans un vocabulaire approprié et précis

• Prendre part à un dialogue, prendre la parole devant les autres, écouter autrui, formuler et justifier un point de vue.

• Effectuer seul des recherches dans des ouvrages documentaires

• Savoir utiliser un dictionnaire papier ou numérique.

PAROLES D'ELEVES libres, pas de correction de l'orthographe

REVUE DE PRESSE

Dauphiné – 13 juin 11

Messager – 16 juin 11

Présentation des ateliers / affichages