> Sciences et technologie
Exemples de séquences pour le cycle 3
Sciences et technologieExemples de séquences pour le cycle 3 > Comment rendre l'eau de la rivière potable ?

Comment rendre l'eau de la rivière potable ? Comment préserver la ressource en eau souterraine ? Peut-on boire l'eau de la rivière ?

SÉANCE 1 et 2  

Compétences disciplinaires associées

Connaissances disciplinaires associées

  • Mettre en oeuvre un protocole de s.paration de constituants d’un mélange.
  • Recherche d’idées (schémas, croquis…).
  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
  • Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité, élasticité…).
  • Relier les besoins de l’être humain, l’exploitation des ressources naturelles et les impacts . prévoir et gérer (risques, rejets, valorisations, épuisement des stocks).

  • Exploitation raisonnée et utilisation des ressources (eau, pétrole, charbon, minerais, biodiversité, sols, bois, roches . des fins de construction…).

Démarches et approches

                Observation          Manipulation         Documentation

Caractériser à l'oeil nu puis obtenir une eau potable - conditions de notabilité à l'échelle mascroscopique

x

  • Contenu : xx.
  • Durée : 2h00

05’—Entrée des élèves

10’—Le professeur propose aux élèves de comparer :

  • la facture d'assainissement qui correspond à l'eau rejetée dans les canalisations des égouts.— cf. document 1(d1),
  • la facture d'approvisionnement.

Les élèves peuvent ainsi compléter le schéma de la boite « école » — cf. document. en ajoutant une flèche « sorties d’eau ». Nous ne consommons pas toute l'eau qui coule du robinet : cette eau est évacuée dans les canalisations d'eaux usées.

Le problème n'est donc pas « Consommons-nous trop d'eau ? » mais « Consommons-nous trop d'eau potable ? ».

xx’—Activité 1 : Qu'est- ce qu'une eau potable ?

Premier temps : Individuellement, les élèves établissent la liste des caractéristiques d'une eau potable (représentations initiales) puis ce travail sera mutualisé en classe entière.

Deuxième temps : Ils vont comparer l'échantillon d'eau de la rivière et l'échantillon d'eau du robinet. Ce travail se fera en binôme.

Le professeur doit impérativement préciser aux élèves que l'eau ne doit pas être goûtée.

Selon leurs choix, les élèves peuvent :

  • compléter un tableau de comparaison — cf. document 3 (d3),
  • ou construire un tableau de comparaison ; utiliser des appareils de mesure : balance, thermomètre

Évaluation formative : « J’ai réussi mon tableau de comparaison si … ».

  • J'ai réussi mon tableau de comparaison si :

  • • j'ai choisi 4 à 5 critères de comparaison pertinents
  • • j'ai complété correctement les en-têtes (titre) de lignes et de colonnes
  • • j'ai complété la 1ère case en haut à gauche correctement
  • • j'ai choisi les bonnes informations dans le documents à compléter
  • • j'ai écrit un titre au-dessus de mon tableau et je l'ai souligné

Appareils de mesure à prévoir : balance, thermomètre.

Troisième temps : Pour conclure, les élèves colorient les cases du tableau de comparaison présentant des différences entre les échantillons.

Bilan d'activité : Pour que l'eau soit potable, il ne doit pas exister de différences entre les deux échantillons. L'eau potable doit être limpide et … « autres » selon les élèves.

60’—Activité 2 : Peut-on rendre l'eau de la rivière limpide ?

Les élèves doivent réaliser un objet permettant de rendre l'eau de la rivière limpide. Ce travail se fait par groupe de 3 ou 4 élèves.

Le professeur précise que grâce à cet objet, il ne doit plus exister de différences entre l’échantillon d’eau de rivière filtrée et l’échantillon d’eau du robinet. les  élèves doivent se référer aux cases coloriées du tableau de comparaison.

Selon les groupes :

Les élèves utilisent le matériel à disposition (bouteilles plastiques de contenance différentes, sables, graviers, tissus, filets « type filets à fruits », papiers absorbants, filtres à café, plaques électriques, etc.

  • pour construire un filtre (avec bouteilles d’eau, sables, graviers, tissus, filets, etc.). Ce filtre sera probablement testé et modifié plusieurs fois avant l’obtention d’une eau propre,
  • pour réaliser une évaporation d'un échantillon d’eau de rivière,
  • pour réaliser une décantation.

Les groupes d’élèves gardent une trace de leurs tests et les résultats dans un écrit libre (sous forme de schémas, textes dans le cahier d’expériences.

10’—Évaluation formative : Les élèves complètent le tableau - Je cherche à « rendre l’eau de la rivière limpide - besoin, contraintes et solutions techniques ». — cf. document 5 (d5).

10’—Évaluation sommative : « J’ai réussi ma manipulation si … ».

  • J'ai réussi ma manipulation si :

  • • j'ai organisé de poste de travail
  • • j'ai choisi le matériel adapté
  • • j'ai manipulé dans le calme
  • • j'ai nettoyé et rangé (le matériel et le poste de travail)

10’—Rangement du matériel.

20’—Bilan Activité : Nous avons obtenu de l’eau limpide à partir de l’eau de la rivière en utilisant plusieurs procédés :

  • la filtration,
  • la décantation,
  • l’évaporation.

Le professeur propose 3 schémas à compléter : filtration, décantation et évaporation.

SÉANCE 3  

Compétences disciplinaires associées

Connaissances disciplinaires associées

  • Reconnaitre une cellule.
  • Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité, élasticité…).
  • Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange.
  • La cellule, unité structurelle du vivant.
  • Reconnaitre une cellule.
  • Exploitation raisonnée et utilisation des ressources (eau, pétrole, charbon, minerais, biodiversité, sols, bois, roches à des fins de construction…).

Démarches et approches

                Observation          Manipulation         Documentation

Eau propre et eau potable - conditions de notabilité à l'échelle mascroscopique

x

  • Contenu : xx.
  • Durée : 1h00

05’—Entrée des élèves

10’—Situation déclenchante : Chaque élève goûte une solution limpide - sucrée, salée, eau minérale et eau du robinet.

Chaque élève explique ce qu’il a perçu.

Nous avons bu des solutions limpides que nous avons pris pour de l'eau, pourtant elles contiennent des éléments invisibles à l'oeil nu (sucres, sels, etc.). L'eau de rivière que nous avons filtrée est-elle potable ?

xx’—Premier temps :

Consigne de travail en 6ème : Les élèves doivent rechercher à l’aide du matériel proposé et les documents proposés si l’eau de rivière qu'ils ont filtrés, contient des éléments invisibles à l’oeil nu. Ils écrire le nom de chaque élément découvert sur le « post-it » demandé, préalablement, au professeur.

Les groupes :

  • choisissent et utilisent le matériel d'observation (loupes à main, loupes binoculaires, microscopes optiques). L’enseignant met à disposition des fiches techniques (modes d'emploi de la loupe binoculaire, du microscope) et veille à ce que le choix des outils respecte une progressivité d’échelle (loupe à main loupe binoculaire microscope),
  • s’informent à partir d’un texte ou d’une vidéo « Des pesticides dans les rivières ». — cf. document 7a (d7a),
  • s’informent à partir d’un texte ou d’une vidéo « Des engrais dans les rivières ». — cf. document 7b (d7b),
  • s’informent à partir d’un texte « Les conséquences de l’ingestion d’eau contaminée par des microorganismes » — cf. document 7c (d7c).

Consigne de travail pour les élèves de CM1 ou CM2 : Ils doivent ranger les images de l’eau de rivière filtrée du plus grand au plus petit, rechercher si l’eau de rivière filtrée contient des éléments invisibles à l’oeil nu. Ils écrivent le nom de chaque élément découvert sur le « post-it » demandé au professeur.

Les groupes s’informent à partir :

  • des photographies légendées d’échantillons d’eau limpide (équivalente à l’eau de rivière filtrée) : vues à l’oeil nu, à la loupe à main (grossissement x5), à la loupe binoculaire (grossissement x 20), au microscope optique (grossissement x 400) et au microscope électronique (grossissement x 20000). — cf. document 7d (d7d),
  • un texte ou une vidéo « Des pesticides dans les rivières ». — cf. document 7a (d7a),
  • un texte ou une vidéo « Des engrais dans les rivières ». — cf. document 7b (d7b),
  • un texte « Les conséquences de l’ingestion d’eau contaminée par des micro-organismes ». — cf. document 7cd7c.

xx’—Deuxième temps : Le travail est mutualisé. Chaque groupe vient coller ses « post-its » au tableau (en regroupant les mots identiques).

L’enseignant relie les papiers par des traits, donne un titre et légende pour réaliser une carte mentale.— cf. document 8.

xx’—Synthèse de la séquence : Nous avons rendu l'eau de la rivière limpide (propre) après des filtrations et décantations. Cependant, nos recherches ont montré qu'une solution limpide n'est pas forcément potable car elle peut contenir :

  • des éléments solubles dans l'eau (sucres, pesticides, etc.),
  • des particules invisibles à l'oeil nu (micro-organismes),

Nous ne pouvons donc pas boire l'eau de la rivière filtrée en classe. Le professeur montre un document vidéo : une usine de traitement des eaux. — cf. document 9 (d9)Dans certaines communes, l'eau du robinet n'est pas prélevée dans les nappes, mais provient des rivières. Elle est rendue potable dans des usines de traitement des eaux.

xx’—Évaluation : J’ai réussi mon choix de matériel d’observation.

  • Je veux rechercher si un verre d’eau présent sur le bureau de la salle de classe depuis trois semaines contient des micro-organismes :

1a

  • je goûte l'eau.

1b

  • je ne goûte pas car cela présente un risque pour ma santé.

2a

  • J’observe un échantillon de cette eau à l’oeil nu, puis à la loupe à main, puis la loupe binoculaire, puis au microscope si besoin.

2b

  • j’observe un échantillon de cette eau au microscope, puis à la loupe binoculaire, puis à l’oeil nu, puis à la loupe binoculaire si besoin.

2c

  • J’observe un échantillon de cette eau à la loupe binoculaire, à la loupe à main, au microscope, puis à l’oeil nu si besoin.

Selon le niveau et la place dans la progression, l’enseignant peut préciser le grossissement des loupes et microscopes.

 

Projet pédagogique

MEN
accédez à  votre espace