air est-il de la matière ?

air est-il de la matière ? La séquence présentée ci-après concerne l'étude de la matière en fin de cycle 2 ou début de cycle 3 (CE1-CE2). Elle se réfère à la fiche connaissance n° 3, « Air », et aux séquences vidéo fournies avec le cédérom. En référence à la partie « Repères pour la mise en oeuvre d'une séquence » de l'introduction, les moments clés de chaque séance y sont illustrés par une courte vidéo. Cette séquence a été mise en oeuvre dans le cadre d'un projet des classes du niveau CE1-CE2. Par projet, il convient d'entendre un ensemble d'activités liées à la recherche, par les élèves, de réponses possibles à une problématique construite collectivement. On distinguera : - la problématique de l'enseignant : comment convaincre ses élèves de la matérialité de l'air ; - la problématique des élèves qui oriente leur travail lors de chaque séance. C'est à partir de la situation de départ proposée aux élèves par l'enseignant, sous forme de questions/défis au début de chaque séance, que ceux-ci vont découvrir des questions qu'ils ne se seraient pas posées sans ces situations et à partir desquelles, après reformulation, vont pouvoir émerger des problèmes dont la résolution constituera pour eux l'enjeu de la séance. C'est au cours de ces activités que les élèves vont peu à peu construire les concepts visés (ici l'air est de la matière au même titre que l'est un solide ou un liquide.) Les pratiques langagières, tant orales qu'écrites, relatives à la pratique expérimentale sont privilégiées dans cette démarche. Elles engendrent une activité récurrente d'analyse et de réflexion, et participent ainsi à la conceptualisation. Ce document, outre son objectif conceptuel sur la matérialité de l'air, se propose d'illustrer : - la possibilité pour un enseignant de gérer les différentes phases de ce type d'activités ; - la capacité des élèves à imaginer une expérience, la mettre en oeuvre et en tirer des informations pertinentes même lorsque l'expérience ne « vérifie » pas les hypothèses initiales ; - la place et le rôle des différents écrits produits au cours des activités (gestion sur le long terme du carnet d'expériences). L'air est-il de la matière ? 15 cycle 2 / cycle 3 L' La place dans les programmes - Au cycle 1 : l'élève entre en relation avec le monde par les sens. Les activités proposées lui permettent de développer sa perception, notamment tactile. En ce sens, le vent (air en mouvement) constitue une première approche de l'existence de l'air. La fabrication raisonnée d'objets utilisant le vent (moulinet...)1 peut venir en appui pour établir cette existence. - Au cycle 2 : la découverte du monde de la matière se poursuit. Des matières solides ou liquides ont été rencontrées, manipulées, certaines de leurs propriétés découvertes. Les élèves vont maintenant progressivement établir l'existence d'une matière qui n'est pas visible, qui peut se conserver, se déplacer, agir même immobile. Cette matière, ils la retrouveront aussi lors de l'étude des cinq sens ou des manifestations de la vie chez les animaux (conditions pour réaliser un élevage, étude des modes de déplacement, comme le vol des oiseaux). Extraits du programme La matière - Prise de conscience de l'existence de l'air, première manifestation d'une forme de la matière distincte du solide et du liquide (l'étude de la matérialité de l'air et la construction de l'état gazeux sont poursuivies au cycle 3). Extraits du document d'application Compétences spécifiques Commentaires Être capable de mettre en évidence que les espaces couramment qualifiés de « vides » sont remplis d'air. Savoir réaliser et interpréter quelques situations simples mettant en oeuvre les règles suivantes : - l'air peut se déplacer ; - l'air ne disparaît et n'apparaît pas : s'il semble disparaître d'un lieu, c'est qu'il s'est déplacé vers un autre lieu. Savoir que le vent est de l'air en mouvement. Au début du cycle 2, les élèves sont capables de formuler des raisonnements relatifs à la conservation de la matière pour des substances solides ou liquides ; l'objectif est de les amener à construire des raisonnements analogues dans le cas de l'air. On s'appuie en premier lieu sur des situations où l'air se manifeste de façon perceptible, l'objectif est de reconnaître la présence de l'air même lorsqu'il est immobile. - Au cycle 3 : l'étude de la matière est poursuivie : l'air, son caractère pesant. Le fait que l'air soit pesant (ait une masse) va être établi, une autre matière invisible, la vapeur d'eau, va être rencontrée. La notion d'état gazeux se construit peu à peu. Des considérations sur l'adaptation des êtres vivants à leur milieu permettent de considérer l'air (respiration, circulation) d'un point de vue vital. - Au collège : une propriété de l'air en tant que gaz est mise en évidence, la compressibilité. L'étude de l'air d'un point de vue chimique (combustions, modèle particulaire), permet d'approfondir la connaissance de la matière. La rencontre d'autres gaz (dioxygène, diazote) tant en chimie qu'en sciences de la vie permet d'avancer dans la construction de la notion d'état gazeux. Enfin, des études comme celles des végétaux chlorophylliens et des conditions d'élevage des animaux conduiront à considérer l'air en tant que milieu de vie. Connaissances et savoir-faire que l'on souhaite voir acquis ou en cours d'acquisition par les élèves à l'issue de la séquence - Savoir différencier les états de la matière par quelques-unes de leurs propriétés. - Avoir commencé à prendre conscience de l'existence d'un nouvel état de la matière : l'état gazeux. L'air est de la matière à l'état gazeux. - Savoir imaginer puis mettre en oeuvre un protocole expérimental pour répondre à une problématique. - Mettre en oeuvre les premières étapes d'une démarche expé...