Cycle 1 et 2 - Le monde de la matière

Ça flotte ou ça coule ?

Version imprimable
Petits/Moyens - Ecole maternelle Alphonse Daudet (2002/2003)
 
DEFI : Tester la flottabilité de matériaux ou objets apportés par les élèves : ça coule ou ça flotte ?


- Niveau : Cycle 1
- Classe : Petits/Moyens - Ecole maternelle Alphonse Daudet
- Libellé : Tester la flottabilité de matériaux ou objets apportés par les élèves : ça coule ou ça flotte ?


Matériel

- Morceaux de bois ;
- Polystyrène ;
- Plastique à bulles ;
- Barquettes alimentaires ;
- Pots de yaourt ;
- Pot en verre ;
- Bouchons de liège ;
- Bouteilles en plastique ;
- Tube de papier WC et sopalin ;
- Boîte à œufs en plastique et en carton ;
- Capsules en fer ;
- Pierre ;
- Noix, noisettes ;
- pour expérimenter : une (ou plusieurs) grande bassine remplie d’eau.

JPEG - 41.8 ko
Cliquez pour agrandir

Démarche pédagogique

1. Situation de départ
Un élève a apporté en classe un jouet : un bateau de pirates en plastique.
"Est-ce qu’il flotte ?" a demandé un autre élève. Le premier élève a répondu par l’affirmative... mais le second a fait remarquer que "les vrais bateaux de pirates sont en bois !"
"Avec quoi pensez-vous qu’on peut construire un bateau ?" a demandé la maîtresse.
Les élèves ont émis des hypothèses : avec du plastique, du bois, du fer, de la brique, du verre.
Alors, ils ont apporté des objets ou des morceaux de matériaux différents pour vérifier s’ils flottaient ou pas.

2.Étapes
Pour amener une classe de cycle 1 vers le défi proposé (ça coule ? - ça flotte ?), on peut suivre les étapes suivantes :

a) Formuler des hypothèses sur les objets avant d’expérimenter : "que va-t-il se passer selon moi ?" et "pour quelles raisons ?" Ce travail favorise l’expression orale des élèves.

b) Manipuler pour observer : les hypothèses sont-elles validées ?

c) Classer les objets selon leur flottabilité (suite aux manipulations).

d)Traces écrites collectives et individuelles (dessins) pour consigner les résultats observés.

3. Hypothèses

Les hypothèses formulées par notre classe de PS/MS ont été les suivantes :

a) ça flotte :

- Les morceaux de bois ;
- Les bouchons ;
- Les barquettes en polystyrène ;
- Les pots de yaourt ;
- Les capsules en fer (5 élèves) ;
- La pierre (4 élèves).

b) ça coule :

- La pierre ;
- Les morceaux de bois (3 élèves) ;
- Les bouchons (2 élèves) ;
- Les noix et les noisettes.

c) Sans opinion :

- Le pot en verre ;
- Le plastique à bulles.

4. Déroulement des séances
Pour tester la flottabilité des objets prévoir de travailler (pendant des séances de 30 mn) par petits groupes : soit avec 10 à 15 élèves à la fois (si vous avez la possibilité de vous décharger des autres) ou par groupe de 6 en atelier dirigé si tous les élèves sont présents dans la classe.

Ne pas oublier de prendre les manipulations en photo :

a) C’est un bon support pour des séances de langage très productives pendant lesquelles les élèves reformulent ce qu’ils ont vécu et observé.

b) Concernant la trace écrite, il était prévu, dans un premier temps, de faire élaborer par les élèves un tableau à double entrée qui leur aurait permis de consigner les résultats observés puis, dans un deuxième temps, de demander aux enfants de refaire les expériences par petits groupes autonomes pour noter les résultats observés dans le tableau.
Dans la réalité, nous n’avons pas eu le temps d’élaborer un tableau à double entrée et nous avons présenté les résultats à partir des photos réalisées au cours des séances de manipulations. Les photos ont été triées par les élèves et classées selon deux critères "ça coule" ou "ça flotte".


Remarques

- Tout au long de ce travail sur la flottabilité et bien après encore... les enfants apportent beaucoup d’objets pour manipuler. Ils ont pris l’habitude de tester les matériaux et les objets qui font partie de leur quotidien et y prennent beaucoup de plaisir.
- Prévoir au moins 3 semaines de travail.


Prolongements du défi

1. Test du défi
Les élèves de Petite-Moyenne section ont proposé à une classe de Moyenne-Grande section de tester les objets ou les matériaux sélectionnés pour leur flottabilité... en relevant un DEFI : réaliser des constructions flottantes à partir des matériaux sélectionnés. Les élèves de la première classe ont rendu visite à ceux qui ont relevé le défi. Ils sont repartis avec les "bateaux" réalisés et ont pu voir ainsi l’aboutissement du projet.

2. Ouvertures possibles vers d’autres questionnements
- Existe t-il des objets qui commencent par flotter puis qui coulent ?
- Observe t-on le même résultat avec des objets en matériaux identiques mais de formes différentes ?
- Des objets qui coulent peuvent-ils remonter à la surface ?
- Le liquide versé dans la bassine a-t-il une influence ?

3. Enrichir le défi
On peut choisir un objet qui a déjà été classé "coule ou flotte" et chercher à savoir si le résultat est toujours le même si l’on fait varier d’autres facteurs (Attention ! Ne faire varier qu’un facteur à la fois et observer) :
- Quantité d’eau dans la bassine ;
- Influence de la température de l’eau ;
- Nature du liquide mis dans la bassine (eau, eau + sirop, eau + sel...) ;
- Durée : mesure du temps de flottaison ou temps mis pour couler ;
- Forme de l’objet (taille, surface, forme, hauteur de l’objet...).


Résultats possibles du défi

Voici quelques phénomènes observés par les élèves qui ont été surpris par certains résultats qui ne correspondaient pas à leurs hypothèses :

- Une bouteille plastique avec son bouchon flotte mais sans son bouchon, elle coule ;
- Les bouchons en plastique et en liège flottent mais pas les capsules en fer ;
- Les noix et les noisettes flottent (non validation de l’hypothèse de départ) ;
- Les morceaux de bois (de différentes formes), les barquettes en polystyrène et le plastique à bulles flottent mais les pots en verre coulent ;
- Les tubes de papier sopalin et la pierre coulent.
- La boîte à œufs en plastique flotte mais en carton, elle coule.


Bibliographie

- Techno avec les 4-5 ans de A-M Moulat - édition Nathan ;
- Les sciences dès la maternelle de D. Chauvel V.Michel - édition Retz ;
- Enseigner les sciences à l’école, cycle 1,2 et 3 - Documents d’accompagnement des programmes - collection Ecole - scérén [CNDP] (voir "l’eau à l’école maternelle", cycle 1) ;
- Le lien avec le livret d’accompagnement (Cliquez ici) ;
- Le lien avec le site de la Main à la Pâte (Cliquez ici).


Illustrations

"Ça flotte" ! (Cliquez sur les images pour agrandir)

JPEG - 22.9 ko
JPEG - 61.3 ko
JPEG - 55.9 ko

"Ça coule" ! (Cliquez sur les images pour agrandir)

JPEG - 16.3 ko
JPEG - 53.5 ko
JPEG - 60.6 ko


Nous contacter