Observer l'eau, l'air et les matériaux : un exemple d'expérience pour voir ce qui change
Observer attentivement une expérience simple avec de l'eau, de l'air ou des matériaux, dire ce que l'on voit changer, et expliquer avec ses mots ce qui s'est passé.
Ce que dit la fiche
Les points essentiels
- Observer, c'est regarder longtemps avec ses yeux et utiliser aussi ses autres sens quand c'est sans danger : on touche, on écoute, on sent seulement si l'adulte le permet. On ne goûte jamais pendant une expérience.
- L'eau peut être liquide (elle coule) ou solide (la glace). Quand on met un glaçon dans une assiette au chaud, il fond : il devient de l'eau liquide. C'est un changement d'état.
- Le froid fait geler l'eau et la chaleur fait fondre la glace. Ce changement est observable et on peut le suivre dans le temps : au début, au milieu, à la fin.
- Quand on mélange, on peut parfois retrouver chaque chose et parfois non. Le sable dans l'eau retombe au fond et on le voit encore. Le sucre dans l'eau disparaît à la vue, mais l'eau est devenue sucrée.
- Les matériaux n'ont pas tous les mêmes propriétés : certains flottent, d'autres coulent ; certains sont durs, d'autres souples ; certains laissent passer l'eau, d'autres non.
- L'air existe même si on ne le voit pas : on le sent quand il bouge (le vent, un éventail) et on voit ses effets (des bulles dans l'eau, un ballon gonflé, un sac qui se remplit).
- Pour bien observer, il faut comparer avant et après, avec un début et une fin clairs, en gardant les mêmes objets, et refaire l'expérience pour vérifier ce qu'on a vu.
- Pour raconter une observation, on dit : j'ai vu que..., j'ai remarqué que..., avant c'était..., après c'est..., puis on explique un peu : c'est à cause de...
Les mots à connaître
- Observer
- Regarder avec attention ce qui se passe, sans se dépêcher, pour remarquer ce qui change et ce qui ne change pas, puis le raconter.
- État de l'eau
- La façon dont l'eau se présente : liquide quand elle coule, solide quand elle est gelée en glace.
- Mélange
- Plusieurs choses mises ensemble, par exemple du sable et de l'eau. Parfois on voit encore chaque chose, parfois l'une semble disparaître.
- Propriété d'un matériau
- Une qualité qu'on peut vérifier en l'essayant : il flotte ou il coule, il est dur ou souple, il laisse passer l'eau ou pas.
La méthode, étape par étape
- Je regarde d'abord ce que j'ai devant moi : quels objets, quelle eau, quel matériau ? Je le dis avec mes mots avant de commencer.
- Je dis ce que je pense qu'il va se passer : c'est mon idée de départ. Elle peut être juste ou fausse, ce n'est pas grave.
- Je fais l'expérience doucement avec l'adulte et je regarde ce qui change : est-ce que ça coule, ça flotte, ça fond, ça se mélange ?
- Je compare l'avant et l'après : qu'est-ce qui est pareil ? Qu'est-ce qui est différent ?
- Je raconte avec une phrase complète : j'ai vu que..., c'est arrivé parce que... Si possible, je dessine ou je montre avec les images dans l'ordre.
Des exemples résolus
On met un glaçon dans une assiette près d'une fenêtre au soleil. Au début le glaçon est dur et froid. Que peut-on observer au bout de longtemps ? Comment le raconter ?
Au début, le glaçon est solide, dur et froid. Avec la chaleur du soleil, il fond petit à petit : on voit une flaque d'eau qui grandit autour de lui. À la fin, il n'y a plus de glaçon, il reste de l'eau liquide dans l'assiette. On peut dire : au début, c'était de la glace dure ; à la fin, c'est de l'eau qui coule. La chaleur a fait fondre la glace, c'est un changement d'état. On a seulement changé la forme de l'eau : c'est toujours de l'eau.
On a un bac d'eau et trois objets : une pierre, un bouchon de liège et une cuillère en bois. On les pose doucement sur l'eau. Que voit-on et comment trier les objets ?
On observe que la pierre coule au fond du bac, que le bouchon de liège reste en surface et que la cuillère en bois flotte aussi. On trie donc en deux groupes : ceux qui flottent (bouchon, cuillère en bois) et celui qui coule (pierre). On peut le dire ainsi : le bouchon flotte, la pierre coule, ce sont des matériaux qui ne se comportent pas pareil dans l'eau. Pour vérifier, on refait l'essai avec le même bac et on obtient le même résultat. On a ainsi découvert une propriété des matériaux : flotter ou couler.
Les pièges à éviter
- Croire que l'air n'existe pas parce qu'on ne le voit pas. Rectification : on peut prouver que l'air est là. Si on retourne un verre vide dans un bac d'eau, l'eau ne le remplit pas complètement, car l'air occupe la place. Quand on souffle avec une paille dans l'eau, on voit des bulles : c'est de l'air.
- Croire que le sucre ou le sel qui a disparu dans l'eau n'existe plus. Rectification : ils sont toujours là, mélangés à l'eau sans qu'on les voie. On peut goûter plus tard avec l'accord de l'adulte, ou laisser l'eau s'évaporer : il reste des grains de sel ou de sucre. Ce n'est pas la même chose que le sable, qui retombe au fond et qu'on voit encore.
Teste-toi
On sort un glaçon du congélateur et on le laisse dans un verre dans la classe. Qu'est-ce qui va arriver ? Comment s'appelle ce que devient la glace ?
Voir la réponse
Le glaçon va fondre et devenir de l'eau liquide.
Dans la classe il fait plus chaud que dans le congélateur. La chaleur fait fondre la glace : l'eau solide devient de l'eau liquide. C'est un changement d'état. On peut vérifier en regardant le verre de temps en temps et en comparant avant et après.
On verse du sable dans un verre d'eau et on remue. Quand on arrête, que voit-on ? Le sable a-t-il disparu ?
Voir la réponse
Le sable retombe au fond du verre, il n'a pas disparu : on le voit encore.
Le sable ne se dissout pas dans l'eau. Quand on remue, il tourbillonne, mais dès qu'on arrête il retombe parce qu'il est plus lourd que l'eau. Le mélange sable et eau n'est donc pas pareil que sucre et eau, où l'on ne voit plus le sucre.
On souffle avec une paille dans un verre d'eau. On voit des bulles. Qu'est-ce qui forme ces bulles ?
Voir la réponse
Ce sont des bulles d'air que l'on a soufflées dans l'eau.
En soufflant dans la paille, on envoie de l'air dans l'eau. L'air est plus léger que l'eau, il remonte en bulles à la surface. Cela montre que l'air existe même si on ne le voit pas d'habitude.
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