Un ballon pour l’école

Auteurs : Catherine GUICHARDAZ(plus d'infos)
Résumé :
[Témoignage] - Dans un premier temps, les élèves ont travaillé sur le voyage du ballon : Pourquoi monte-t-il et pourquoi se déchire-t-il à haute altitude ? Les notions de matérialité de l'air et de pression atmosphérique ont ainsi été abordées. Dans un deuxième temps, les élèves ont envisagé de mesurer l'index UV au fur et à mesure de l'élévation du ballon à l'aide du protocole de travail du projet « Vivre avec le soleil ».
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"Dans le cadre d’un projet lancé et financé par le Centre National d’Etudes Spatiales et suivi par Planète sciences, les enfants doivent définir et construire ce qu’ils souhaitent mettre dans la nacelle du ballon. Auparavant, ils ont cherché à comprendre pourquoi le ballon monte et pourquoi ensuite il explose. Ainsi, ils ont travaillé sur l’air ("c’est de la matière car pesant") sur l’action de l’air (" il pousse des choses ") et sur ce qui se passe lorsque la quantité d’air diminue.
Par ailleurs, comme ils ont travaillé sur le thème « Vivre avec le Soleil », ils ont imaginé de mesurer la quantité d’UV dans la nacelle toutes les heures et ont inventé un système pour cela.
Un très gros travail pédagogique sur la démarche, sur l’écrit et un travail technologique (réalisation des « objets » de la nacelle) ont permis à des professeurs des écoles stagiaires de s’initier à ce type d’enseignement. Ce dossier est un exemple de ce que peuvent être des collaborations fructueuses avec des institutions scientifiques sans pour autant minimiser le rôle du maître."
Extrait du rapport du jury des prix de La main à la pâte 2006.

Un ballon pour l’école

Sommaire des séquences

Séquence 1: Présentation du projet; Accueil de M. Peters référent de Planètes Sciences ; Une matinée
Séquence 2 : Poids-Pression-Résistance de l’air ; 4 séances
Séquence 3 : Vivre avec le soleil ; 8 séances
Séquence 4 : Les expériences embarquées dans la nacelle. Réalisation des expériences ; 10 séances.

Séquence 1: Présentation du projet

Accueil de M. Peters référent de Planètes Sciences.
L’altitude du ballon.

Engager les élèves dans le projet.
Recueillir les premières représentations sur l’altitude du ballon.
Etablir une classification des altitudes de plusieurs objets (Tour Eiffel, avion, Lune…).

Séquence 2 : Poids-Pression-Résistance de l’air.

Comprendre le voyage du ballon.
Pourquoi le ballon se déchire-t-il arrivé à haute altitude ?

Séquence 2 : questions

         Démarche

Situations d’écriture

Séance 1
L’air est-il une matière ?

Recueil des représentations : Pourquoi le ballon monte-t-il ?
Pourquoi explose-t-il à haute altitude ?
Peser l’air avec trois types de ballon.

Individuel
Groupe
Affiche collective

Séance 2
Quel est le comportement de ballons rempli d’air, d’hélium, d’eau et de sable dans une piscine ?

Transposer les résultats obtenus au ballon rempli d’hélium.

Individuel : compte-rendu d’expériences.

Séance 3
Pourquoi le ballon gonfle-t-il ?

Mettre en évidence la notion de pression atmosphérique.
Expériences  à interpréter.

Individuel : compte-rendu et interprétation des expériences avec la cloche à vide.

Séance 4
Pourquoi le ballon se déchire-t-il à haute altitude ?

Matérialiser la baisse de la pression atmosphérique avec une cloche à vide.

Individuel : hypothèses, compte-rendu de l’expérience et schématisation de la montée du ballon.

Evaluation 1 et 2

L’évaluation portera sur les connaissances (QCM) et sur les capacités à produire un écrit scientifique.

Séquence 3 : Vivre avec le soleil

8 séances d’environ 1 heure

Vivre avec le Soleil est un programme pédagogique pour cycle 3, articulant sciences, santé et citoyenneté, et permettant d'éduquer les enfants sur les risques liés aux surexpositions solaires et leur faire adopter des comportements préventifs.
http://www.fondation-lamap.org/node/11315

Séquence 4

Une dizaine de séances.
La nacelle

Les expériences embarquées dans la nacelle.
Réalisation des expériences.

Le monde construit par l’homme
Réaliser des objets mécaniques : transmission de mouvements.
Unité et diversité du monde vivant
Les conditions de développement des végétaux.
La matière
Etats et changements d’états de l’eau.
Imaginer, mettre en œuvre et exploiter les résultats des expériences suivantes :

  1. La Terre vue du ciel : dispositif expérimental de déclenchement d’un appareil photographique.  
  2. La température à l’intérieur et à l’extérieur de la nacelle.
  3. Les UV : dispositif expérimental de mesure de l’index UV lors de l’élévation du ballon.
  4. Le papier PH : pour mesurer l’acidité des nuages.
  5. La germination des plantes.
  6. La pression atmosphérique.

Voir aussi 

Dossier complet 
Un ballon pour l'école (Lauréat des prix La Main à la Pâte en 2008) : pdf (5,07Mo)

Liens :

Association Planète sciences :
http://www.planete-sciences.org/

Centre national d’études spatiales
http://www.cnes.fr

Voir aussi le « projet ballon », site la main à la pâte des Côtes d’Armor
http://www.lamap22.net/

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