L'Effet Parapluie
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L'activité sera réalisée lors d'une journée pluvieuse. L'enseignante fera donc d'abord remarquer la météo aux élèves avant de commencer l'activité. Puis, elle leur posera la question suivante : « Qu'avez-vous utilisé pour vous rendre à l'école dans ces conditions météorologiques ? ». Les élèves pourraient répondre spontanément : j'ai pris un parapluie, j'ai mis mon imperméable, j'ai mis mon manteau, je suis venu en voiture, en autobus, etc. Elle leur posera ensuite la question suivante : « Plusieurs d'entre vous m'ont dit que vous aviez mis un imperméable ou que vous aviez utilisé un parapluie aujourd'hui. Pourquoi utilisez-vous cela lorsqu'il pleut ? » Les élèves réponderont certainement ceci : « parce que, sinon, on serait tout mouillé ! » L'enseignante pourra ensuite présenter l'activité de science qui sera réalisée en classe (voir la réalisation).
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L'univers matériel
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À la suite de l'expérience, les élèves devraient tous arriver à la même constatation : contrairement à la laine et au coton, le caoutchouc nous protège de la pluie, car l'eau ne pénètre pas le caoutchouc et ne passe pas à travers celui-ci. Ils constateront que l'eau pénètre à l'intérieur des fibres de la laine et du coton, contrairement au caoutchouc. Ils viendront donc à la conclusion que le caoutchouc nous protège de la pluie.
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- Échantillons de laine (1 échantillon par équipe de 4)
- Échantillons de coton (1 échantillon par équipe de 4)
- Échantillons de caoutchouc (1 échantillon par équipe de 4)
- Eau (pas nécessaire de préparer d'avance s'il y a un lavabo en classe, sinon prévoir d'avance afin d'éviter les allers-retours).
- Vaporisateurs (1 par équipe de 4)
- Compte-gouttes (1 par équipe de 4)
- Papier brun (pour les dégâts)
- Petits bacs (1 par équipe de 4)
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Pas d'activité de préparation.
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L'enseignant :
- Après avoir distribué les cahiers aux élèves, présenter la contextualisation et poser la question aux élèves : « Quel textile nous protège le mieux de la pluie entre le coton, la laine et le caoutchouc? ». Demander de remplir la section « hypothèse ».
- Donner les consignes de l'activité : Je participe au sein de mon équipe. Je reste calme. Je persévère. Je communique mes besoins à mon équipe. Je me déplace en marchant. Je lève la main si j'ai une question.
- Montrer et nommer le matériel que chaque équipe aura besoin pour l'activité : un échantillon de laine, de coton et de caoutchouc, un vaporisateur, un bac vide, un papier brun et un compte-goutte. Montrer également l'endroit où l'eau et le papier brun sont disponibles.
- Présenter le cahier de l'élève en vérifiant chacune des sections avec eux et répondre à leurs questions (au besoin). Laisser un moment aux élèves pour prendre connaissance du cahier et pour remplir la procédure. Vérifier la procédure des équipes avant de leur donner la permission d'aller chercher le matériel.
- Circuler dans la classe ainsi qu'observer les élèves manipuler le matériel et travailler en équipe pendant qu'ils sont en action (en prenant des notes sur une feuille du travail d'équipe, des discussions et des observations). Informer les élèves lorsqu'il reste 10 minutes à l'activité à l'aide d'un «timetimer».
- Donner le signal (ex : en fermant les lumières) lorsque le temps est écoulé et demander aux élèves de laisser le matériel sur leur espace de travail.
- Poser les questions verbalement de la section «bilan» du cahier de l'élève à l'ensemble du groupe : Est-ce que ton hypothèse était vraie? Pourquoi certains textiles protègent de la pluie et d'autres non? Écouter les réponses des élèves (évaluer si les objectifs ont été atteints et prendre des notes).
- Demander aux élèves de remplir la section «bilan» individuellement.
- Ranger le matériel dans les bacs identifiés et nettoyer sa surface de travail avec son équipe.
- Ramasser les cahiers de l'élève.
L'élève :
- Écouter et réfléchir sur la question posée par l'enseignante, puis remplir la section «hypothèse» de son cahier de l'élève. Par exemple, l'élève pourrait réfléchir sur la façon dont il s'habille lorsqu'il pleut (bottes de pluie, manteau, imperméable, etc.), ou encore, il pourrait réfléchir à quoi ressemble les textiles nommés dans la question.
- Écouter attentivement les consignes de l'activité.
- Écouter et regarder le matériel qui est présenté par l'enseignante pour l'activité. Mémoriser l'endroit où il se trouve.
- Suivre du doigt chaque section du cahier de l'élève qui est présentée par l'enseignante et en prendre connaissance. Poser des questions (au besoin). Puis, remplir la section «procédure» avec son équipe de travail. Lever la main lorsque la section est remplie pour que l'enseignante la vérifie. Si l'enseignante a donné la permission, aller chercher le matériel nécessaire de l'activité pour son équipe dans les bacs identifiés (exemple : bac identifié avec le nom et l'image -> compte-goutte).
- Manipuler le matériel en travaillant en équipe. Discuter de l'expérience avec ses coéquipiers (ce que je vois, ce que je découvre, ce qui me surprend) et remplir au fur et à mesure la section «réalisation» (au choix : pendant ou après). Gérer le temps qu'il reste à l'activité lorsque le l'enseignante part le «timetimer».
- Arrêter de manipuler le matériel (le déposer sur sa table de travail) et écouter le signal de l'enseignante lorsque le temps est écoulé.
- Écouter les questions de l'enseignante et participer en y répondant.
- Remplir la section «bilan» individuellement et s'assurer que son cahier de l'élève est complet.
- Ranger le matériel dans les bacs identifiés et nettoyer sa surface de travail avec son équipe.
- Remettre son cahier de l'élève à l'enseignante.
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À la suite du bilan et de la discussion en classe, l'enseignante ajoutera : « On a pu voir qu'il y avait des textiles qui sont imperméables, c'est-à-dire qui nous protège de l'eau, et des textiles perméables qui, eux, ne nous protègent pas de l'eau. Selon vous, est-ce qu'il n'y a que les textiles qui peuvent être perméables ou imperméables ? Est-ce que le plastique est imperméable ? Et le sable ? » L'enseignante pourrait ainsi animer une discussion avec les élèves sur la perméabilité et l'imperméabilité de plusieurs matériaux. Cette activité de réinvestissement des connaissances acquises permettra à l'enseignante de vérifier la compréhension des élèves des concepts de perméabilité et d'imperméabilité (un matériel perméable laisse traverser l'eau ou d'autre liquide tandis qu'un matériel imperméable ne laisse pas traverser les liquides).
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Il faut distinguer deux types de textile : les textiles imperméables, lesquels se définissent comme des textiles « qui par traitement ne sont pas perméables, ne se laissent pas pénétrer, imprégner par l'eau ou par un fluide », et les textiles perméables qui se définissent comme des textiles « qui se laissent traverser ou pénétrer par d'autres corps ». Un textile imperméable est donc un textile qui, à la base, est perméable, mais qu'on rend imperméable en déposant un après (du fluor, par exemple). Les textiles perméables tendent à absorber l'eau tandis que les textiles imperméables, eux, empêchent l'eau de pénétrer dans les fibres (l'eau glisse). Les notions de perméabilité et d'imperméabilité s'appliquent également à l'ensemble des matériaux existants (plastique, métal, etc.)
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- C'est pas sorcier. (4 juillet 2016). Qu'est-ce qu'un tissu imperméable ? ? C'est pas sorcier. Récupéré de https://www.youtube.com/watch?v=NQAgayjw4T0&fbclid=IwAR3G4-1Iy7ORKnc0ZZE415EB3zSIm-RtWj-BwkU2qlA9CIxxfcQ1S-4V_yI
- Perméable. (s. d). Dans Dictionnaire Larousse. En ligne. Récupéré de https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/perm%c3%a9able/59684?q=permeable#59322
- Imperméable. (s. d.). Dans Dictionnaire Larousse. En ligne. Récupéré de https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/imperm%c3%a9able/41875?q=impermeable#41779
- Éclairs de sciences. (s. d.). Activité 2 - Quels vêtements dois-je porter pour me protéger de la pluie ? Récupéré de http://www.eclairsdesciences.qc.ca/wp-content/uploads/2015/06/lesvetementsdepluie.pdf?fbclid=IwAR0ktMYpeltYJd3x0przyq7pMczQVsfk3W7sVPrWulvYbXGEsP_NndP92Rs?