Domaine  d'activité :
La matière
Séance 3 : La température de solidification de l'eau
Evaluation formative
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Sommaire

Séquence 1
Séquence 2
Séquence 3
Séquence 4
Séquence 5
Séquence 6

Malle Module


Objectifs de connaissance
CYCLE III
Lorsque l'eau se transforme en glace, la température reste à 0°C tant qu'il y a le mélange eau-glace.

Connaître les mots solidification, degrés, solide,liquide, transformation.
Amener les élèves à repérer que le changement d'état se fait à t° constante quelle que soit la quantité de chaleur (froid) apportée.

Objectifs de méthode

Savoir s'organiser en autonomie pour :
%%%-
concevoir une expérience simple, prévoir le matériel.
%%%-construire un tableau de résultats
%%%- Rédiger une réponse une conclusion

Savoir confronter et argumenter ses opinions

Savoir lire sur un thermomètre.

Réaliser un montage à partir d'un texte prescriptif.


Matériel à préparer
~2 Kg de gros sel
8 Récipients type coupelle de verre ou gobelet
8 Récipients type bocaux de verre épais
8 cuillères
8 sabliers
9 thermomètres
8 Récipients transparents de la taille d'un boîtier de pellicule ( ex : flacon d'urine)
glace pilée
 

DEROULEMENT
Particularité
Cette séance constitue un temps "d'évaluation intégrée" terme pris dans les modules insights. Voici la définition données :
"
L'évaluation intégrée est une évaluation de performance. La séance a été écrite pour que les élèves puissent travailler en groupes avec une aide minimale du professeur. Vous êtes alors libre de vous déplacer dans la classe et d'observer la performance des élèves en tant que membre du groupe, et en tant qu'élève - scientifique utilisant des procédés spécifiques et expliquant les résultats à un autre, à vous, ou sur le papier. En vous basant sur vos observations, vous pouvez modifier les leçons suivantes en incluant plus d'expériences ou plus de discussion à propos des concepts qui sont mal compris. Ces séances particulières ne sont pas des interruptions de la série des séquences classiques mais jouent en plus un rôle dans l'évaluation".

1. Situation problème
Lors de la dernière séance la classe a traité la partie, "de la glace jusqu'à l'eau". Que nous reste-t-il à faire ?
=> La partie "De l'eau vers la glace"

Que va t'on rechercher, à quelles questions pourra-t-on tenter de répondre ?
Exemple :
- Quelles sont les températures lorsque l'eau se transforme en glace ? ou bien quelles sont la ou les température(s) du mélange eau-glace lorsque l'eau se transforme en glace ? Où se forme la glace dans le récipient ? ...
Il peut être intéressant d'utiliser les connaissances du cycle 2, (l'eau la plus "froide" est à 0°C) pour inciter les élèves à imaginer le résultat qu'ils vont trouver.

Commentaire : L'expérience comporte une difficulté d'ordre technique => Utiliser un congélateur.
Proposer aux élèves d'utiliser un mélange réfrigérent (Voir doc).
Pour l'enseignant : Ce mélange glace+sel déclenche une réaction chimique qui consomme de l'énergie. Cette énergie est prise au milieu glace+sel, qui s'abaisse en température (et libère ainsi de l'énergie).

2. Organisation
- Temps d'évaluation
Une fois le problème technique levé, les élèves sont capables de s'organiser en s'appuyant sur le savoir-faire de la dernière séance et du travail méthodologique fait sur la gestion des résultats.
L'enseignant propose alors aux élèves de s'organiser au sein de chaque groupe pour mener à bien l'expérience et le cahier d'expériences pour permettre au maître d'observer comment chacun s'y prend pour organiser son travail.
Se mettre d'accord sur les attendus :
- Mettre en œuvre une expérience pour apporter une réponse à la question problème
- Rédiger son expérience, noter ses résultats de manière intelligible et lisible par un pair ou par le maître (pas d'exigence spécifique sur la langue mais avoir un souci de clarté dans la présentation)
- Dégager une réponse ou conclusion

3. Anticipation - Expérience
Les élèves s'organisent en autonomie. L'enseignant observe et note les comportements et performances des élèves.Repérage des attitudes et habiletés. Par rapport à la rédaction repérer si les élèves distinguent bien les différentes parties de la démarche (expérience ­ résultats ­ conclusion). Par rapport à la conclusion repérer si les élèves tiennent compte du domaine de validité => Par exemple : "Dans le groupe nous trouvons que ..."
L'enseignant peut profiter de son passge dans les groupes pour montrer avec un thermomètre la différence entre la température de transformation (~0°C) et la température du mélange réfrigérant (~-15°C)

4. Synthèse - confrontation
Interroger les élèves sur les résultats.
-Les résultats sont les mêmes que pour la fusion => A cette température la transformation a lieu dans les 2 sens ! Cette température reste la même tant qu'il y a de l'eau liquide.
- S'interroger sur les différences de résultats (variables le manipulateur, la précision du thermomètre- Quantité ? =>
Amener les élèves à formuler collectivement des phrases avec un domaine de validité.

5. Confrontation au savoir établi
vérification à la B.C.D..

Trace écrite collective n°2, avec une tournure plus impersonnelle, et apport de vocabulaire "solidification"

Exemple :Après avoir consulté différents livres (références)

Trace écrite collective

Exemple :

TRANSFORMATION = SOLIDIFICATION

FROID

Eau liquide -----------------------------------------> Glace
O°C

 

Point de réflexion par rapport à la situation d'équilibre entre fusion et solidification. Noter qu'à 0°c les 2 transformations ont lieu en même temps, c'est une situation d'équilibre.

PROLONGEMENT
6. Point méthode

Le graphique
Proposer aux élèves de présenter leurs résultats autrement.. (Mise en graphique) Cette présentation des résultats permet de visualiser le palier de transformation.



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