2ème cycle-Comment conserver un glaçon 2
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ÖComment empêcher mon glaçon de fondre ? Comment empêcher mon glaçon de fondre ? 1. Résumé . ésé En bref, après plusieurs manipulations, les enfants seront amenés à reconnaître que certains matériaux sont des conducteurs et d'autres des isolants thermiques. 2. Modalités . lités Titre : Comment peut-on conserver un glaçon le plus longtemps possible? Thème : Isolants/conducteurs thermiques e eCycle visé : 2 cycle, ou début de 3 cycle. Durée : Activité fonctionnelle : 45 minutes Situation-problème : environ 30 minutes au début, puis 30 minutes 1 heure ou 2 plus tard. Activité de structuration : 45 minutes à 1heure Organisation de la classe : la majorité des activités se réalisent en équipes de 3, 4 ou 5, où l'enseignant circule parmi les groupes et guide les élèves. Les retours quant à eux se font en grand groupe. 1Auteurs : Geneviève Delorme et Marjolaine Sioui, inspiré de Marcel Thouin Matériel : Activité fonctionnelle A et activité de structuration B : - papier d'aluminium - verre de polystyrène avec couvercle - verre ou récipient en ou copeaux de polystyrène plastique avec couvercle - papier ciré - sciure ou copeaux de bois - papier blanc - papier mouchoir - ouate - paille de papier - essuie-tout - coton -papier journal - verre en verre - pellicule transparente ("Saran - glaçons (au moins 3 ou 4 Wrap") par équipes) 1 THOUIN, Marcel (1999). Problème de ...

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Comment empêchermon glaçon de fondre ? 
1. ésumé En bref, après plusieurs manipulations, les enfants seront amenés à reconnaître que certains matériaux sont des conducteurs et d'autres des isolants thermiques.  2. Modalités Titre: Comment peut-on conserver un glaçon le plus longtemps possible? Thème: Isolants/conducteurs thermiques Cycle visé: 2ecycle, ou début de 3ecycle. Durée: Activité fonctionnelle : 45 minutes  Situation-problème : environ 30 minutes au début, puis 30 minutes 1 heure ou 2 plus tard.  Activité de structuration : 45 minutes à 1heure Organisation de la classe: la majorité des activités se réalisent en équipes de 3, 4 ou 5, où l'enseignant circule parmi les groupes et guide les élèves. Les retours quant à eux se font en grand groupe. Auteurs: Geneviève Delorme et Marjolaine Sioui, inspiré de Marcel Thouin1 Matériel : Ö activité de structuration B : et Activité fonctionnelle A  - papier d'aluminium - verre de polystyrène avec couvercle - verre ou récipient en ou copeaux de polystyrène plastique avec couvercle - papier ciré - sciure ou copeaux de bois - papier blanc - papier mouchoir - ouate - paille de papier - essuie-tout - coton -papier journal - verre en verre - pellicule transparente ("Saran - glaçons (au moins 3 ou 4 Wrap") par équipes)                                                  1 Marcel (1999). THOUIN,Problème de sciences et de technologie pour le préscolaire et le primaire. Québec, Éd. Multimondes.  
 
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- journal scientifique - autres matériaux pour lesquels on voudrait tester la conservation. (annexe 6) Ö Activité fonctionnelle B:      Sortie culturelle à la Cité de l'énergie de Shawinigan.   Activité fonctionnelle C: Ö Ordinateurs avec le logiciel Excell  Situation-problème :  Ö  Même matériel que l'activité fonctionnelle A + bouteille Thermos  Activité de structuration A (annexe 1):  Ö - feuille d'activité avec la - feuille des définitions des mots - feuille comprenant le grille "Mot-Mystère". retrouvés dans la grille "Mot- tableau récapitulatif des Mystère". isolants et conducteurs testés.  3.Com étences et critères d'évaluation 2 3.1. En sciences et technologie COMPÉTENCES COMPOSANTESCRITÈRES D'ÉVALUATION   d'explorationRecourir à des stratégiesUtilisation dune  variée: lors des activités fonctionnelles et de démarche appropriée à la  la situation-problème, exploration des nature de la problématique Compétence 1 : dexplications Élaborationmatériaux en vue de la conservation du Proposer des de solutions ouglaçon. pertinentes explications/ Évaluer sa démarche: lors de l'activité de réalistes solutions à des Justification des explicationsstructuration et au fur et à mesure de la problèmes dordre ou des solutions.résolution de la situation-problème. scientifiqueIdentifier un problème ou une cerner  problématique : de la situation- lors problème.   Sappropr er les rôles et fonctions desAssociation des instruments, i Compétence 2 :outils, techniques, instruments et procédésoutils et aux techniques Mettre à profit lesdes sciences et technologie utilisations: lors de l'activité appropriées outils/ objets/ appropriéefonctionnelle ou de structuration, quand les Utilisation procédés de laliens sont faits avec le Thermos, la glacière, dinstruments, ou outils science (supprimé) techniquesl'isolation de maisons, etc.  Relier divers outils, objets ou procédésConception et fabrication  à                                                  2MEQ (2003).Programme de formation de l'école québécoise, Gouvernement du Québec.  2
leur contexte et à leurs usages: les relier doutils dinstruments, ou de conducteurs et isolants thermiques à des modèles (activité de utilisations quotidiennes, comme celles structuration B) nommées ci-dessus. Identification des impacts Évaluer limpact de divers outils,reliés à lutilisation de divers instruments ou procédés:impact de outils, instruments ou l'isolation en général. procédés. Sapproprier des éléments du langageCompréhension de   courant liés à la science et à la technologie nature linformation de  etUtiliser les éléments du langage courantscientifique et technologique  et du langage symbolique liés à la science Compétence 3 :et à la technologie Communiquer àconducteur/isolant/thermique, et noms de laide du langagecertains matériaux peut-être nouveaux scientifique(aluminium, sciure de bois), surtout dans l'activité de structuration. Exploiter les langages courant et symbolique pour formuler une question, expliquer un point de vue, ou donner une explication:comme ci-dessus.
 
3.2. Compétences transversales3 Exploiter linformation: l'élève tire profit deRésoudre des problèmes: l'élève imagine l'information sur les matériaux à sa disposition, des solutions, les met à l'essai, adopte un puis sur les isolants et conducteurs thermiques. fonctionnement souple lors de son expérimentation, évalue sa démarche, analyse les éléments de la situation. Exercer son jugement critique:l'élèveMettre en uvre sa pensée créatrice: l'élève construit son opinion quant aux isolants et doit imaginer des solutions possibles pour conducteurs thermiques, il exprime son jugement conserver son glaçon, en utilisant les et le relativise, surtout après la problématique et matériaux à sa disposition. l'activité de structuration. Se donner des méthodes de travail efficaces: Communiquer de façon appropriée:l'élève l'élève doit s'engager dans la démarche de choisit le mode de communication lors de la résolution de la problématique, accomplir la présentation de ses résultats aux trois parties tâche, analyser sa démarche ainsi que sa tâche. de la séquence. Il établit l'intention de sa
                                                 3MEQ (2003).Programme de formation de l'école québécoise, Gouvernement du Québec.
 
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communication et la réalise. Structurer son identité:l'élève met à profit sesCoopérer: l'élève tire profit du travail en ressources personnelles et s'ouvre aux coopération lors des trois parties de la stimulations environnantes. séquence, il contribue au travail collectif (afin de faire une liste des isolants et des conducteurs), il interagit.
Exploiter les technologies de l'information et de la communication: l'élève utilise les TIC pour effectuer un tableau ou un graphique représentant les matériaux, des plus isolants aux plus conducteurs. Il s'approprie les TIC.
 
 4. Savoirs iessentiels et stratées4 4.1. Savoirs essentiels LUNIVERS MATÉRIEL: La transmission de lénergie: conductibilité thermique (isolants et conducteurs thermiques)  4.2. Stratégies a) Dexploration: Aborder un problème ou un phénomène à partir de divers cadres de référence  Discerner les éléments pertinents à la résolution du problème  Prendre conscience de ses représentations préalables  Schématiser ou illustrer le problème  Formuler des questions Émettre des hypothèses Explorer diverses avenues de solution Anticiper les résultats de sa démarche Imaginer des solutions à un problème à partir de ses explications Prendre en considération les contraintes en jeu dans la résolution dun problème ou la réalisation dun objet  Réfléchir sur ses erreurs afin den identifier la source                                                  4MEQ (2003).Programme de formation de l'école québécoise, Gouvernement du Québec.  
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Faire appel à divers modes de raisonnement (ex:induire, déduire, inférer, comparer, classifier) Recourir à des démarches empiriques (ex:tâtonnement, analyse, exploration à laide de ses sens)  b) Dinstrumentation Recourir à des techniques et à des outils dobservation variés Recourir à des outils de consignation (ex: schémas, notes, graphique,  protocole, tenue dun carnet ou dun journal de bord) c) De communication Recourir à des modes de communication variés pour proposer des explications ou des solutions (ex:exposé, texte, protocole)  Recourir à des outils permettant de représenter des données sous forme de tableaux et de graphiques ou de tracer un diagramme  Échanger des informations  Confronter différentes explications ou solutions possibles à un problème pour en évaluer la pertinence (ex:plénière)
 5.Domai ormatines énérau deon5  
 
Orientation et entrepreneuriat:conscience de soi, de son potentiel et de ses modes d'actualisation tout au long des activités. Santé et bien-être: conscience de soi et de ses besoins fondamentaux, conscience des conséquences sur sa santé et son bien-être de ses choix personnelsÖisolation, chaleur, habillement, chauffage, air climatisé Environnement et consommation :lorsqu'il y a réalisation de liens entre uneprésence à son milieu saison et une milieu, interdépendance entre l'environnement et l'activité humaine. Vivre ensemble et citoyenneté:et culture de la paix dans lavalorisation des règles de vie en société classe, lors de retours en grand groupe et des travaux en coopération.
                                                 5MEQ (2003).Programme de formation de l'école québécoise, Gouvernement du Québec.
 
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6. Déroulement
a) Activités fonctionnelles - Préparation ACTIVITÉ FONCTIONNELLE A 7 But : Manipuler plusieurs matériaux en vue de connaître certaines de leurs propriétés pour la situation-problème. 7 Description de l'activité : 1. Présenter les matériaux 2. Demander aux élèves de déterminer une utilisation de ces différents matériaux (sortes de papier, terre, copeaux de bois) 3. Demander aux élèves de les classer selon un critère de leur choix. Cela peut être par exemple selon leur aspect visuel, leur texture, leur utilité Préciser aux élèves qu'ils doivent choisir une classification selon une propriété caractéristique des matériaux, qui permettrait de les reconnaître, de les définir. 4. Noter les observations et résultats dans le journal scientifique. 7 Sécurité : rien à signaler.
 ACTIVITÉ FONCTIONNELLE B 7 But : Se familiariser avec les notions d'isolants et de conducteurs thermiques 7 Description de l'activité : Sortie culturelle à la Cité de l'énergie de Shawinigan, plus particulièrement la section portant sur l'isolation. Pour une idée des prix, les enfants de 6 à 12 ans: 8$6 . 7 Noter les observations et résultats dans.le matériel donné à cette fin au musée. 7 Sécurité : à la discrétion des guides du musée, selon les sections visitées. 7 Organisation de la classe en grand groupe ou en sous-groupes, selon les modalités de la visite guidée organisée sur les lieux.
 
                                                 6 Pour plus de précisions, voir le site de la Cité de l'énergie: http://www.citedelenergie.com//index.asp?module=0&language=fr 
 
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b) Problème - Réalisation 7 But: Réaliser que certains matériaux sont de bons isolants thermiques et d'autres non. 7 Question :Comment conserver un glaçon le plus longtemps possible ?7 7 Conceptions fréquentes chez les élèves : un contenant en métal ou le papier daluminium aident à conserver un glaçon plus longtemps à cause de la sensation de froid au toucher. 7 Concept scientifique à lintention des enseignantes ou enseignants : Certains matériaux (ex.: métal) conduisent bien la chaleur. Dautres (ex.: plastique, copeaux ou sciure de bois, air) agissent comme isolant thermique: ils empêchent en partie la chaleur de se propager. Un Thermos est un excellent isolant, car il comporte une couche dair (ou de vide) entre la bouteille en verre et le contenant en plastique, et parce que le verre est recouvert de couches brillantes qui réfléchissent les ondes de chaleur vers lextérieur (contenu froid) et vers lintérieur (contenu chaud). 7 Description de l'activité: 1. Mise en situation : Discussion à propos des moyens que lon prend pour se protéger du froid en hiver, conserver la chaleur à lintérieur. Parler aussi des moyens employés lété pour garder les aliments au frais (réfrigérateurs, glacières) Faire observer un thermos ou une glacière. 2. Avec les matériaux disponibles, chaque équipe doit formuler une ou des hypothèses quant au matériau qui conservera selon eux le glaçon le plus longtemps. 3. Les élèves vérifient ensuite leurs hypothèses, et ainsi testent les matériaux qui les intéressent, en y insérant le glaçon. Avant de les laisser travailler à cette étape, quelques précisions sont nécessaires: tout d'abord, l'enseignant doit vérifier que la grosseur des glaçons est similaire. Ensuite, elle mentionne aux élèves:  Consignes données aux élèves:  , Ne pas mélanger des matériaux différents (cela fausserait les  s  données et déformerait les conclusion );  , En cas de tentative d'utilisation de plusieurs épaisseurs,  toujours comparer avec une seule épaisseur du même matéri au.                                                   7  Inspiré du livre de THOUIN, Marcel (1999).Problème de sciences et de technologie pour le préscolaire et le primaire. Québec, Éd. Multimondes.
 
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5. Une heure plus tard, les élèves peuvent observer à quel point les glaçons ont fondu. Ils notent les résultants. Cela n'empêche pas qu'avant la fin de cette heure, les élèves peuvent aller voir la progression de la fonte du glaçon dans leurs matériaux testés. Les élèves devraient avoir une occupation personnelle autre en attendant la fonte de la glace: dessin, travaux à terminer, lecture 6. discuter des observations et tirer des conclusions: onRetour en grand groupe, pour souhaite qu'ils réalisent que certains matériaux ont mieux conservé le froid que d'autres. C'est à ce moment que l'enseignant officialise les termes: conducteurs/isolants/thermiques/conductibilité thermique, explicite leur sens, et fait des liens avec la vie de tous les jours. 7. Noter les observations et résultats dans le journal scientifique.  7 Solutions possibles: ª Envelopper le glaçon dans plusieurs épaisseurs de papier journal, le mesurer jusquà ce quil fonde, et faire de même avec les autres papiers. ª  Lenvelopper dans du coton et comparer avec les autres tissus. ª Placer un glaçon dans un verre de polystyrène et mettre le couvercle. ª Le mettre dans un récipient empli de paille de papier ou de copeaux de bois, puis comparer avec dautres contenants fermés. ª  Comparer la conservation du glaçon dans plusieurs couches de papier d'aluminium, ou selon le côté (mat ou brillant) de ce papier. ª Beaucoup d'autres solutions sont possibles, l'imagination des enfants et la variété des matériaux entraîne de très nombreux résultats permettant de conserver le glaçon. 7 Sécurité : rien à signaler
c) Activités de structuration  Intégration 7 But : Permettre l'intégration des notions vues lors de l'activité fonctionnelle et la situation-problème. 7 Sécurité : rien à signaler pour toutes ces activités de structuration.  
 
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ACTIVITÉ DE STRUCTURATION A (qui peut se retrouver dans le journal de bord) 7 Description de l'activité : 1. Remplir la feuille des définitions des mots à trouver dans le Mot-mystère: les définitions sont volontairement simples et non en lien avec leurs caractéristiques d'isolant ou de conducteur thermique. Cela sera en fait travaillé dans la 3e partie de cette activité de structuration, comme mentionné au point 3 ci-dessous. Adapter les définitions avec les matériaux utilisés dans la situation-problème, pour pas qu'il n'y ait de termes non-utilisés. 2. Remplir la grille de Mot-mystère et trouver le mot caché. S'assurer que la grille est adaptée, et utilise strictement les mots présents dans la feuille de définitions. 3. le nom des matériaux expérimentés, trouvés dans lesEn dyade, compléter le tableau avec définitions du mot-mystère : Isolants Conducteurs Copeaux de bois aluminium
 
. .
 4. En dyade, demander aux élèves de placer en ordre linéaire les matériaux, en fonction de leur capacité d'isolation. (annexe 1)  ACTIVITÉ DE STRUCTURATION B 6Description de l'activité : Construire un thermos avec les matériaux les plus isolants trouvés lors de la situation-problème. ACTIVITÉ DE STRUCTURATION C       Description de l'activité: Faire un tableau et/ou un graphique dans Excell, qui représente les matériaux testés, du plus isolant au plus conducteur d) Enrichissement 7 Conservation des aliments; 7 Isolation des bâtiments; 7 Vêtements de sport  
 
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7. e ères culturels v les Amérindiens conservaient-ils leurs aliments ?Comment Ils les rangeaient dans des cales, creusées sous le sol, car ils avaient réalisé que la terre gardait la fraîcheur8. v conservait-on les aliments au début du siècle, quand il ny avait pas de Comment réfrigérateur ni de congélateur ? Les élèves peuvent poser cette question à leurs grands-parents ou arrière-grands-parents: ils pouvaient la conserver quelques jours dans plusieurs couches de papier journal !"9  8. Pistesév aluationd Moyens Grille d'observation lors de la résolution de la situation-problème (annexe 2) Moyens Journal scientifique (annexe 6)
Critères  ssociation des instruments, outils et techniques aux utilisations appropriées Compréhension de linformation Critères  laboration d'explications pertinentes ou de solutions réalistes. Justification des explications ou solutions Identification des impacts reliés à lutilisation de divers outils, instruments ou procédés. Moyens ritères Si activité de structuration B: onception dinstruments, doutils ou de modèles. évaluation du thermos construit. Compréhension de linformation Moyens ritères Autoévaluation* de la coopération dans le apacité de planifier un travail travail d'équipe, dans l'activité de structuration Expression de ses idées, remise en cause de celles et la situation-problème (annexe 3) des autres, respect des idées des autres, de son tour de parole, application de son rôle. * L'autoévaluation et l'activité de structuration peuvent se retrouver dans le journal scientifique.                                                  8 France (2002). LORD,géographie, histoire et éducation à la citoyennetéSavoirs essentiels, , Anjou, éd. CEC, p.27 9Il s'agit ici d'un fait vécu par une des deux auteures.  
 
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9. Pistesdi éréesnté ration su  Disciplines Compétences Savoirs essentiels ou Moyens critères Français Écrire des textes variés Tous, intégrés dans une Composition d'un texte situation d'écriture créatif comportant tous les noms des matériaux (papiers, verres, tissus) Personnification d'un matériau au choix Communiquer oralement Débit, rythme, volume Présentation des résultats et Clarté des formulations conclusions de la situation-utilisées problème. Adaptation des propos au contexte Univers Lire l'organisation d'une Sociétés amérindiennes Comment les Amérindiens social société sur son territoire vers 1500 conservaient-ils leurs Interpréter le changement La société québécoise aliments ? dans une société et sur entre 1900 et 1980 Comment conservait-on les son territoire aliments au début du XXe siècle? (voir la section7. repères culturels)
 10. é ér ra hi uesences biblio MEQ (2003).Programme de formation de l'école québécoise, Gouvernement du Québec. LORD, France (2002).Savoirs essentiels, géographie, histoire et éducation à la citoyenneté, Anjou, éd. CEC, p.27 THOUIN, Marcel (1999).Problème de sciences et de technologie pour le préscolaire et le primaire. Québec, Éd. Multimondes.
 
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