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Puisqu'il s'agit d'une classe langage, nous mettons l'emphase sur une petite quantié de mots, mais favorisons une bonne utilisation de ceux-ci lors de la réalisation de l'expérience.
Filtration : C'est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide à travers un milieu poreux.
Limpide : C'est quelque chose qui est claire et transparent.
Solubilité : C'est la propriété d'une substance de se dissoudre dans une autre.
? Enseignement : Tout d'abord, l'enseignant pose une question à la classe : Est-il possible de nettoyer de l'eau sale afin de la rendre limpide ? Si oui, comment faire pour y arriver ? Cette question permet aux élèves de penser à des premières pistes de réflexion quant au travail qui suivra. Les différentes réponses auxquelles l'enseignant peut s'attendre : ? Oui, l'eau peut être clair si on enlève toutes les impuretés dedans. ? Non, ce n'est pas possible, car l'eau ne pourra jamais être propre à 100%. Il y aura toujours des bactéries/déchets/particules dedans. Après avoir eu cette discussion, l'enseignant dire aux élèves qu'ils auront la chance de répondre à cette question en créant eux-mêmes un filtre à eau en utilisant divers objets qui serviront de filtre. Le but de cette expérience est d'amener les élèves à comprendre le principe de filtration d'eau et de démontrer qu'il est possible de créer un filtre à eau avec des objets de la vie courante. L'enseignant présente les différents filtres que les élèves devront tester : ? Filtre à café ? Filtre à thé ? Ouate/coton (ce qui est disponible en classe) Consignes générales : ? Cette activité scientifique se fait en équipe de deux. ? Les élèves doivent utiliser le matériel qui sera mis à leur disposition. ? À la fin, les mélanges d'eau doivent être jetés dans un bac réservé à cet effet. Les mélanges d'eau ne doivent pas être disposés dans le lavabo. ? Ils doivent réaliser les étapes en se fiant à leur cahier (cahier de l'élève) et noter leur observation au fur et à mesure. | Environ 7 minutes Environ 3 minutes |
? Les élèves doivent réaliser les trois filtres à eau en utilisant les trois filtres mis à leur disposition (filtre à café, thé et ouate/coton) afin de réaliser l'expérience et de voir, à la fin, le filtre qui aura le mieux filtrer l'eau. ? Les élèves doivent écrire leurs cahiers afin de pouvoir en discuter après lors du retour en grand groupe. ? Les élèves ont 35 minutes pour réaliser l'expérimentation. Consignes de sécurité : ? Les bouteilles d'eau doivent être découpées avec précaution. L'utilisation des ciseaux doit se faire de façon responsable. ? Aucun élève ne doit ingérer l'eau à la suite de l'expérience. Celle-ci n'est pas potable et doit être jetée. ? Déroulement ? Les élèves se placent en équipe de deux. ? Ils réalisent leur hypothèse dans le cahier, mais de façon individuelle. Ils ne doivent pas se consulter pour l'hypothèse, car ils peuvent avoir des réflexions différentes. ? Lorsqu'ils ont terminé de l'écrire, les deux élèves peuvent discuter de ce qu'ils pensent qui se produira quant à l'expérience à venir. ? Dans leur carnet scientifique, ils doivent inscrire leurs observations (ce que je fais et ce que je découvre) lors de la réalisation des différentes étapes de création des trois filtres à eau. Ainsi, ils doivent comparer l'efficacité de ces derniers. ? Ensuite, ils doivent se fier aux étapes prédéterminées pour la réalisation : l'ordre dans lequel les couches de matériaux naturels doivent être mis seront dans les étapes. Ils doivent respecter cet ordre. À noter que l'ordre mentionné doit être respecté : un non-respect de celui-ci peut entrainer une défaillance des filtres. ? Lorsqu'ils ont expérimenté les trois filtres qu'ils auront créée, les dyades formulent un bilan qui répond à leur hypothèse de départ. ? Expliquer si leur hypothèse du début est exacte ou non, selon les résultats qu'ils ont obtenus. | Environ 30 minutes |
? Expliquer pourquoi il est important de bien filtrer l'eau que nous consommons. ? Expliquer si l'eau qu'ils ont obtenue est potable (bien que cette dernière soit limpide) Productions attendues : Au cours de cette activité scientifique, les élèves auront à déterminer s'il est possible de créer un filtre à eau avec des objets de la vie courante. À l'aide de trois bouteilles d'eau et du matériel mis à leur disposition (sable, terre, brindilles, etc.), ils auront la chance d'expérimenter la création de trois filtres afin de valider leur hypothèse initiale. En d'autres mots, ils auront à voir si l'eau sera en mesure de devenir limpide à la suite de leur création. Les résultats obtenus par les dyades devront être inscrits dans leurs cahiers respectifs. Ainsi, ils réaliseront que la création d'un filtre à eau maison avec des objets de la vie courante est un projet possible à réaliser. Or, l'eau obtenue n'est quand même pas potable. Cette SAÉ a pour but de développer l'aspect créatif des élèves quant à un objet important (filtre à eau) qui pourrait leur servir dans certaines situations de vie, comme s'ils se perdent un jour en forêt. En revanche, ils doivent vraiment comprendre que l'eau obtenue à la fin n'est pas potable, car il manque une étape : la stérilisation. |
-Principe de la filtration : vidéo Allo Prof
-Le parcours de l'eau : vidéo Youtube
-Découper les bouteilles de façon sécuritaire : doucement avec les ciseaux, ne pas les planter dans la bouteille comme un couteau.
-Les restants de l'eau sale (gravier, terre, etc.) doivent être jetés dans la poubelle et non dans le lavabo.
-Ne pas boire l'eau à la fin : elle n'est pas propre même si elle est filtrée. Différence entre eau claire vs potable.
Tout le monde se réveille un chaud matin du mois de juin. Alors que tu arrives pour te brosser les dents, il n'y a que de l'eau sale qui sort du robinet. Tu cours vers la cuisine pour y prendre un verre d'eau : catastrophe ! Cette eau est aussi sale que celle de la salle de bain! Lorsque tu allumes la télévision, tu entends la nouvelle suivante : l'eau de la ville est contaminée par des bactéries! Tu ne peux donc pas utiliser l'eau pour nettoyer tes mains ou laver tes dents. De plus, les commerçants ont pris cette nouvelle très au sérieux : une caisse d'eau coûte maintenant 2000$ pour douze bouteilles d'eau !!!
C'est alors qu'une idée de génie te traverse l'esprit : Est-il possible de nettoyer l'eau sale? Pourquoi ne pas te construire un filtre à eau maison? C'est une solution simple et qui nécessite peu de matériel.
Au boulot !
Académie Nationale de Pharmacie. (2016). Filtration, dans Dictionnaire de l'Académie Nationale de Pharmacie, https://dictionnaire.acadpharm.org/w/Filtration Allo Prof. (2027). La filtration | Sciences [Vidéo], YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=SdAo7hmDrMM Larousse. (2024). Limpide, dans Dictionnaire Larousse en ligne, https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/limpide/47226 Larousse. (2024). Solubilité, dans Dictionnaire Larousse en ligne, https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/solubilit%C3%A9/73357#:~:text=dans%20une%20autre.-,solubilit%C3%A9%20n.f.,se%20dissoudre%20dans%20une%20autre Milliet, M. (Avril, 2023). Filtration de l'eau, dans Wiki Débrouillard, https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Filtration_de_l%27eau#Comment_ça_marche Parlons Sciences. (2024). Comment concevoir un filtre à eau avec le moins de sous, https://parlonssciences.ca/ressources-pedagogiques/activites-pratiques/comment-concevoir-un-filtre-a-eau-avec-le-moins-de-sous SimplyScience. (Septembre, 2023). Laver de l'eau, https://www.simplyscience.ch/fr/enfants/experimente/laver-de-leau Science en Ligne. (s.d.). Grille d'évaluation, (2e-3e cycle), http://www.scienceenligne.ca/ressources/grille_evaluation_bandes_riveraines_2e_3e.pdf Syndicat départemental SYDEC. (2018). Le parcours de l'eau : de la source au robinet [Vidéo], YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=DHDdR9n20Bc Ta, C. (Août, 2021). Trois activités stimulantes pour les enfants axées sur l'eau, dans Canadian Wildlife Federation, https://blog.cwf-fcf.org/index.php/fr/trois-activites-stim-pour-les-enfants-axees-sur-leau/ Yannick Sayer. (2016). Expérience scientifique amusante et facile #9 : Faire de l'eau propre [Vidéo], YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=PK1Aumxt6f8 |
? Visionnement de la vidéo sur le principe de la filtration de l'eau ; Vidéo de AlloProf (https://youtu.be/SdAo7hmDrMM?si=_HIu_hF17_guW8bY )
Capsule sur les repères culturels (partie 1) : La filtration est un processus qui permet de séparer les parties solides des parties liquides d'un mélange. Ce processus est réalisé à l'aide d'un objet que l'on appelle filtre. Ce dernier permet de retenir les particules solides afin qu'elles ne poursuivent pas leur chemin vers le liquide qui aura été filtré. Ce processus permet d'obtenir un mélange liquide limpide, exempt de particules solides. Dans la création du filtre à eau, il y aura différentes couches de matériaux naturels qui viennent faire référence aux couches de la Terre dans la nature (terre, sable, gazon, etc.).
Amorce (faire des liens avec le quotidien des enfants) :
Lorsque tu arrives à la maison après l'école, tu te diriges vers la cuisine. Tu remarques que ta mère fait des pâtes pour souper. En regardant sur la cuisinière, tu vois le chaudron d'eau bouillante contenant les pâtes qui sont en train de cuire. Après sept minutes, le minuteur sonne et ta mère te dit que les pâtes sont prêtes. Elle sort une passoire et la dépose dans le lavabo. Elle prend la casserole de pâte et la verse dans la passoire. Il s'agit ici du principe de filtration, car le filtre (la passoire) retiendra les particules solides (les pâtes) et la particule liquide (l'eau de cuisson) passera à travers les trous de la passoire.
Activation des connaissances antérieures :
L'enseignant rappelle aux élèves leurs apprentissages quant aux mélanges homogènes et hétérogènes. Un mélange qui doit subir une filtration est un mélange hétérogène, car il doit subir une transformation (enlever les particules solides). En effet, le but de la filtration est d'obtenir un mélange parfaitement clair à la fin.
- Rappeler aux élèves que la filtration est possible grâce à l'utilisation d'un filtre. Cela permettra aux particules solides d'être retenues en surface.
- C'est donc grâce à ce filtre que l'obtention d'un mélange limpide sera possible.
- Faire un rappel de la définition du mot limpide : quelque chose qui est parfaitement clair, dont rien ne trouble la transparence.
Objectivation : À la suite de l'activité, effectuer un retour en grand groupe. Tout d'abord, l'enseignant demande aux élèves d'expliquer leur hypothèse initiale. De plus, l'enseignant invite également les élèves à discuter de leurs résultats, et par le fait même, d'expliquer les phénomènes qu'ils ont observés par le biais de cette activité scientifique. Cela permettra aux élèves de poser une réflexion sur l'efficacité du filtre à eau qu'il vient de concevoir. Finalement, les élèves devront justifier leur hypothèse de départ pour expliquer si celle-ci est juste ou non en faisant références à leurs observations. Enfin, pour travailler la dimension cognitive, l'enseignante demande aux élèves ce qu'ils ont appris par le biais de cette activité scientifique et quand est-ce que ce type de réalisation pourrait leur servir dans la vie courante ? Retour : ? Avec cette activité scientifique, vous avez appris que la filtration est une opération du traitement de l'eau parmi plusieurs autres. En effet, la filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide. ? Questionner les élèves à savoir si l'eau qu'il vienne de filtrer est potable ; L'eau filtrée qui est limpide (parfaitement claire) est-elle potable?
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Boucle pédagogique : Pour conclure sur cette nouvelle notion scientifique, visionner une vidéo sur les cycles du traitement de l'eau (repère culturel). La voici : https://youtu.be/DHDdR9n20Bc?si=ETsYfw1wL7jCM5xC Capsule sur les repères culturels (partie 2) : Dans la capsule vidéo, les cycles du traitement de l'eau sont expliqués en détail. Ainsi, les élèves arrivent à comprendre encore mieux le principe de filtration, mais également celui de désinfection de l'eau. On découvre donc que l'eau devient potable, et prête à boire, seulement après avoir passé par la désinfection. Avant cette étape, l'eau semble claire et transparente, mais on ne peut pas la boire, car elle contient encore des bactéries et d'autres saletés invisibles à l'?il humain. C'est un concept qui est important à comprendre et qui sensibilise les élèves sur la consommation de l'eau. Puis, nous pouvons terminer l'enseignement en visionnant une vidéo qui résume parfaitement l'expérience scientifique que les élèves ont expérimentée : Faire de l'eau propre! (https://www.youtube.com/watch?v=PK1Aumxt6f8 ) |