De l'eau propre !

? 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.

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

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? 

• Le but de cette question est d'amener les élèves à réaliser que même lorsqu'elle semble claire et transparente, l'eau n'est pas toujours potable/ prête à boire. En effet, la filtration n'est qu'une seule opération du traitement de l'eau mais il en reste encore la désinfection avant de pouvoir boire l'eau / avant de la rendre potable.

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 )