Conquête spatiale : recycler l'eau...

Auteurs : Fatima Rahmoun(plus d'infos)
Frédéric Pérez(plus d'infos)
Résumé :
Cette séquence propose d’aborder les mélanges et les techniques de séparation de constituants dans une optique de développement durable puisqu’il s’agit ici de traiter du recyclage de l’eau (sur Terre et dans l’espace). L'enseignant propose aux élèves de structurer les connaissances acquises à l'aide de l'outil "scénario conceptuel".
Objectif :
Elle a pour objectif de mettre les élèves en situation : de concevoir et mettre en œuvre leurs protocoles expérimentaux ; de s’approprier des notions scientifiques en utilisant l’outil « scénario conceptuel » ; de transférer les connaissances et compétences acquises lors des étapes 1 et 2 à des situations différentes (dans les étapes 3 et 4, dédiées à l’entrainement expérimental).
Durée :
5 heures
Copyright :
Creative Commons France. Certains droits réservés.

 

Disciplines concernées et liens avec les programmes

Cette séquence est conçue pour être menée en cycle 3 par le professeur de Sciences et technologie ou par le professeur de Physique-Chimie.

Elle permet d’aborder – partiellement pour certains items – les points suivants du programme de Sciences et technologie de cycle 3 :

Cycle 3 – Sciences et technologie

Matière, mouvement, énergie, information

Décrire les états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique

Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.

  • Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes…
  • L’état physique d’un échantillon de matière dépend de conditions externes, notamment de sa température.
  • Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité, élasticité…).
  • La masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.

Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange.

  • Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
  • La matière qui nous entoure (à l’état solide, liquide ou gazeux), résultat d’un mélange de différents constituants.

 

 

 

 

 

 

Des activités de séparation de constituants peuvent être conduites : décantation, filtration, évaporation.

L’eau et les solutions aqueuses courantes (eau minérale, eau du robinet, boissons, mélanges issus de dissolution d’espèces solides ou gazeuses dans l’eau…) représentent un champ d’expérimentation très riche.

Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent

Expliquer les besoins variables en aliments de l’être humain ; l’origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments.

Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation des aliments.

Ce thème contribue à l’éducation à la santé et s’inscrit dans une perspective de développement durable.

 

La séquence est décrite par étapes qui ne coïncident pas nécessairement avec un découpage en séances de 55 minutes :

 

Étape

Matière

Titre

Durée

Résumé

Étape 1

Sciences et Technologie ou Physique-Chimie

Comment recycler de l’eau sale dans l’ISS ?

1h30

Le professeur propose aux élèves de trouver des techniques de recyclage de l’eau dans le cadre des missions spatiales.

Étape 2

Sciences et Technologie ou Physique-Chimie

Scénario conceptuel des élèves

1h30

Le professeur propose le vocabulaire scientifique sur lequel il faut revenir. Il demande aux élèves de créer leur scénario conceptuel à partir de mots et d’images. Les rapporteurs de chaque équipe mettent en commun leur scénario conceptuel. Le professeur revient sur les différences rencontrées.

Étape 3

 

Sciences et Technologie ou Physique-Chimie

Bar à eau : ces eaux sont-elles pures ?

1h

Le professeur propose aux élèves de goûter différents types d’eau puis de trouver des techniques expérimentales permettant de valider (ou non) la pureté des eaux goûtées.

Etape 4

Sciences et Technologie ou Physique-Chimie

Exercice expérimental : comment séparer le sel du sable ?

1h

Le professeur propose aux élèves d’utiliser les connaissances et compétences acquises aux étapes précédentes pour séparer les constituants d’un mélange de sel et de sable.

L'ensemble de la séquence au format .pdf est téléchargeable ici.

Vous pouvez également télécharger les fiches documentaires au format .doc : Fiche 0, Fiche 1, Fiche 2, Fiche 3 et Fiche 4.

Vous trouverez ici le scénario conceptuel de la séquence.

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